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Alle Abb.: G. Litscher, J. Valentini
Abb. 1: Teleakupunktur zwischen dem TCM Forschungszentrum Graz und der China Academy of Chinese Medical Sciences (CACMS) über eine Entfernung von 7.650 km.

Abb. 2a: Die Akupunktur und Messdatenerfassung finden in China statt – die Analyse an der Medizinischen Universität Graz.

Abb. 2b: Dr. Tao Huang und Jan Valentini bei einem Patienten an der CACMS.

Abb. 2c: Die Biosignalregistrierung erfolgt in China mit Equipment des TCM Forschungs- zentrums Graz.

Abb. 3: Erste Teleakupunktur zwischen Europa (Graz) und Asien (Peking). Erklärungen siehe Text.

Abb. 4: Verlaufskontrolluntersuchungen während insgesamt zehn Akupunktursitzungen in China. Man erkennt deutlich, dass sich bereits nach der vierten Akupunkturbehandlung ein ausgeprägter Schlaf-Wach-Rhythmus manifestiert.

Abb. 5: „Kernteam“ der Teleakupunkturforschung bei einer Datenanalyse in Beijing im Juni 2009. V.l.n.r.: Dr. Lu Wang, Prof. Gerhard Litscher, Dr. Tao Huang, Prof. Weibo Zhang.

 
Komplementärmedizin 20. Oktober 2009

Transkontinentale Akupunkturforschung mittels Teleakupunktur

Von der Vision zur Realität

Bei der Telemedizin handelt es sich allgemein um die Übertragung von Daten aller Art mittels Telekommunikationsmedien zu medizinischen Zwecken.

Transkontinentale Teleakupunktur ist eine Zusammenfassung unterschiedlicher Anwendungskonzepte unter Verwendung interaktiver Informationstechnologie in der komplementären Medizin. Der Begriff Teleakupunktur wurde von unserer Forschungsgruppe erstmals im Rahmen des Internationalen Symposiums „Modernization of Traditional Chinese Medicine“ im Mai 2009 in Graz erwähnt und geprägt. PROMED Komplementär berichtete in der letzten Ausgabe über dieses Symposium. Wissenschaftlich publiziert wurde die Thematik von Litscher im Herbst 2009 in einem internationalen Journal in Korea und in den USA. Diese erste Originalarbeit im Journal of Acupuncture and Meridian Studies und ein „Letter to the Editor“ an die Zeitschrift Medical Acupuncture beinhalten jeweils exemplarisch das erste gelungene Experiment zwischen China und Österreich im März 2009.

Die vorliegende Arbeit stellt die erste deutschsprachige Veröffentlichung zur Thematik dar und es soll explizit darauf hingewiesen werden, dass weitere wichtige Ergebnisse zur transkontinentalen Akupunkturforschung demnächst in gemeinsamer Autorenschaft mit den chinesischen Partnern international publiziert werden.

Herzschläge aus China per Internet nach Graz

Teleakupunktur beinhaltet in erster Linie, wie der Name bereits ausdrückt, medizinische Akupunktur und Telekommunikation. Die Telekommunikation ist dabei im Sinne einer Datenübertragung via Internet über eine Entfernung von 7.650 km zwischen Graz-Österreich und Beijing-China zu verstehen (Abb. 1). Ein Ziel ist es, bedingt durch die nahezu ohne relevante Zeitverzögerung verfügbare Dateninformation, eine Effizienzsteigerung komplementärmedizinischer Verfahren wie der Akupunktur zu erreichen. Gerade in der High-Tech Akupunkturforschung, in der mittlerweile Experten aus verschiedensten Disziplinen gemeinsam Weiterentwicklungen zum Wohle der Patienten erarbeiten, liegt in der Nutzung telemedizinischer Technologien ein großes Potential. Die Zusammenführung international anerkannter Persönlichkeiten auf diesem Gebiet der Forschung zum Zweck einer fachübergreifenden Beratung und Diskussion ist ein weiteres wichtiges Ziel.

Akupunktiert wird in Peking, analysiert in Graz

Der Patient befindet sich in Peking – die Kontrolle zur Wirksamkeit seiner Akupunktursitzung wird von Experten in Graz durchgeführt; so könnte man die Thematik auf den Punkt bringen. Was bisher an Probanden in Österreich getestet wurde, wird jetzt auch über tausende Kilometer hinweg forschungsmäßig praktiziert (Abb. 2): In China werden 24-h-EKGs an Patienten registriert und via Internet direkt nach der Akupunkturbehandlung an einen Analysecomputer an die Medizinische Universität Graz übermittelt. Die Akupunkteure in China werden über das Ergebnis anhand eines Auswerteprotokolls sofort informiert.

Dem autonomen Nervensystem wird bei den derzeitigen Untersuchungen eine zentrale Rolle zugeschrieben. Computergestützte Herzraten- und Herzratenvariabilitätsmessungen sind dabei wichtige Größen.

Schon der medizinische Gelehrte Wang Shu-Ho führte in China (~ 220 v. Chr.) Beobachtungen durch, die in einem unmittelbaren Zusammenhang zur Herzratenvariabilität (HRV) und dem autonomen Nervensystem stehen. Er stellte fest: „Wenn der Herzschlag so regelmäßig wie das Klopfen des Spechts oder das Tröpfeln des Regens auf dem Dach wird, wird der Patient innerhalb von vier Tagen sterben“. Der „Gesundheitsindikator“ – variabler Herzschlag – ist also schon sehr lange bekannt und fand in der „modernen“ Wissenschaft erst im letzten Drittel des vorigen Jahrhunderts Einzug in viele Bereiche der Medizin.

Definitionsgemäß stellt die HRV die prozentuelle Änderung aufeinander folgender Kammerkomplexe (RR-Intervalle) im Elektrokardiogramm (EKG) dar und wird durch das Blutdruckkontroll-system, Einflüsse vom Hypothalamus und vor allem durch den vagalen Teil des Kreislaufzentrums im unteren Hirnstamm vermittelt.

In den vorliegenden Pilotmessungen wurden mittels einer frequenzbezogenen Analyse mögliche Einflüsse von Akupunkturbehandlungen auf die Herzrate und auf Parameter der HRV anhand von 24-h-Messungen computerbasiert untersucht.

Für die Analyse der HRV wurde ein neues System (Medilog AR12 HRV; Huntleigh Healthcare, Cardiff, UK) mit entsprechender Software verwendet. Die Abmessungen dieses Gerätes betragen 70 x 96 x 22 mm und das Gewicht (ohne Batterien) 100 g. Zwei 1,5 V Batterien dienen zur Stromversorgung. Bei dem System handelt es sich um einen voll programmierbaren, hochauflösenden Langzeit EKG-Recorder (Abtastrate: 4096 Hz; Frequenzbereich: 0,1–1900 Hz). Die Triggergenauigkeit ist kleiner als 0,24 ms, und die Datenübertragung erfolgt mit einer Compact-Flash Card. Die Patienten wurden über ein dreipoliges Kabel mit Standard-EKG-Elektroden angeschlossen.

Zur Berechnung von Veränderungen der spektralen Leistungsdichte wurde die Medilog Darwin HRV-Software unter Verwendung der Methode nach Burg (autoregressives Modell) herangezogen. Als Analyseparameter können beispielsweise die Herzrate sowie die Gesamtvariabilität der HRV und der Parameter LH/HF (Low Frequency 0,04–0,15 Hz / High Frequency 0,15–0,4 Hz) gewählt werden. Bei letzterer Messgröße spielt die Normierung über die Verhältnisbildung keine Rolle, was den Vergleich mit anderen Studienergebnissen erleichtert.

Strategie bestätigt

Die Abbildung 3 zeigt exemplarisch die erste Teleakupunktur vom 10. 03. 2009 an einer 31 Jahre alten Patientin mit einem Burnout-Syndrom (chinesische Diagnose: Nieren-Qi-Mangel und Energieblockade; Abb. 3).

Die Abbildung zeigt eine frequenzspezifische Analyse der HRV und kann als Indikator des Gesundheitszustandes und der Schlafqualität der Patientin herangezogen werden. Folgende Akupunkturpunkte wurden verwendet: Xinshu (Bl.15), Geshu (Bl.17), Shenshu (Bl.23) und Dachangshu (Bl.25). Man beachte das Auftreten der drei typischen spektralen Hauptkomponenten (~ 0,3 Hz; ~ 0,11 Hz; < 0,05 Hz) mit einer deutlichen Reduktion des Frequenzbandes um 0,3 Hz. Für die einzelnen Anteile erscheinen im Moment folgende Einflüsse abgrenzbar:

  • Respiratorische Sinusarrhythmie (~ 0,3 Hz); zentralnervöser Atemantrieb und Interaktion mit pulmonalen Afferenzen.
  • 10-s-Rhythmus (~ 0,11 Hz); Eigenrhythmus kardiovaskulär aktiver Neurone des unteren Hirnstammes (Kreislaufzen- trum und dessen Modulierung durch Rückkopplung mit Eigenrhythmen der Vasomotorik über den barorezeptorischen Feedback). Analoge Blutdruckwellen (Blutdruckwellen III. Ordnung) belegen den Zusammenhang.
  • Längerwellige HRV-Rhythmen (< 0,05 Hz); Effekte des Renin-Angiotensinsystems bzw. der Temperaturregelung sowie metabolischer Prozesse.

 

Die Abbildung 4 zeigt nun die Verbesserung des Gesundheitszustandes (Schlaf-Wach-Rhythmus) der 31 Jahre alten Patientin aus Peking über einen Verlauf von mehr als zwei Monaten. Zu Beginn der Behandlung (A; vgl. Abb. 3) ist der Schlaf-Wach- Rhythmus nicht deutlich ausgeprägt. Bereits nach vier Akupunkturbehandlungen (Abb. 4 B) findet sich eine deutlich ausgeprägte Sinusarrhythmie (Bildmitte) im Schlafzustand (Frequenz 0,2–0,3 Hz). Nach zehn Akupunkturbehandlungen (Abb. 4 C) manifestiert sich dieses Normmuster. Erstmals kann damit der Therapieeffekt der Akupunktur nicht nur subjektiv, wie er von der Patientin beschrieben wurde, sondern mit objektiven Daten computergestützt visualisiert werden.

Neurokardiale Fitness

Herzrate und deren Variabilität sind wichtige Kenngrößen für die Beurteilung des autonomen Nervensystems und stellen Indikatoren für die „neurokardiale Fitness“ dar. Ein extrem regelmäßiger Puls wurde schon von Gelehrten aus China vor mehr als 3000 Jahren als ein tödliches Risiko (siehe oben) erkannt. Mit Hilfe von computergestützten Analysen im Zeit- und Frequenzbereich wurde im Rahmen dieser Pilotmessungen der Einfluss der Akupunkturbehandlung auf Parameter des autonomen Nervensystems getestet.

Durch HRV-Analysen konnten im Rahmen von Teleakupunktur-Pilotstudien systemspezifische Veränderungen sichtbar gemacht werden. Da die HRV ihren Ursprung in der Funktion des vegetativen Nervensystems hat, lassen sich prinzipiell gesundheitsverändernde Zustände erkennen, bei denen es darüber zu Auswirkungen auf den Herzschlag kommt.

Durch die Spektralanalyse des HRV-Signals können die differenzierbaren Hauptkomponenten HF und LF der parasympathischen und der sympathischen Aktivität zugeordnet werden. Eine Abnahme dieses Parameters könnte also als Ausdruck einer vermehrten akupunkturinduzierten vagalen Aktivität interpretiert werden.

Umfangreiche wissenschaftliche Untersuchungen im Zusammenhang mit dem vegetativen Parameter HRV und Akupunktur sind selten. In einer schwedischen prospektiven, randomisierten, kontrollierten experimentellen Studie an 12 Personen wurde u. a. der Effekt der Akupunktur mit einer Nadelung auf die Aktivität des sympathischen und des parasympathischen Nervensystems mittels HRV verglichen. Nur bei einer tief gestochenen Akupunktur kam es zu einer signifikanten gleichzeitigen Aktivierung der sympathischen und parasympathischen Anteile während und nach der Behandlung sowie ebenfalls zu einer signifikanten Abnahme der Herzfrequenz.

Konklusionen und ambitionierte Perspektiven

Im Rahmen der österreichisch-chinesischen Zusammenarbeit auf dem Gebiet der High-Tech Akupunktur sollen mit Hilfe der nun etablierten Vorgangsweise Fragestellungen wie z. B. „Kann sich der Körper durch Akupunktur regenerieren?“ bzw. „Kann Akupunktur dabei unterstützend wirken?“ beantwortet werden.

Real time- und online-telemedizinische interaktive Anwendungen werden unter dem Begriff Telepräsenz zusammengefasst. Voraussetzung für einen interaktiven bidirektionalen Datentransfer in Echtzeit sind geeignete Komprimierungsverfahren und Datennetze. Der Autor dieser Arbeit ist davon überzeugt, dass auch diese Aspekte sich in naher Zukunft verwirklichen lassen.

Die Gefahr einer Entfremdung und Entpersonifizierung des Arzt- Patienten-Verhältnisses ist durch diese Art der Technik keineswegs gegeben, zumal der Akupunkteur die Beziehung in direkter Weise gewährleistet.

Bei allen Weiterentwicklungen der Teleakupunktur geht klar hervor, dass durch Einsparung von Kommunikationswegen, Unterlassung redundanter Forschungsstudien sowie Vereinfachung des diagnostischen und therapeutischen Ablaufs letztendlich nicht nur Kosten eingespart werden, sondern auch Zeit gewonnen wird.

Eines zeigt die gemeinsame Forschung zwischen Graz und Peking deutlich: Der Brückenschlag zwischen östlicher und westlicher Medizin ist dank moderner Technik längst gelungen. Jetzt geht es darum, die daraus resultierenden Möglichkeiten und Ergebnisse für alle Beteiligten optimal nutzbar zu machen.

Danksagung

Die Studie wird vom Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung (BMWF), vom Bundesministerium für Gesundheit (BMG), dem Eurasia-Pacific Uninet („Bioengineering and clinical assessment of high-tech acupuncture – A Sino-Austrian research pilot study“) sowie vom Zukunftsfonds Steiermark (Projekt 4071) unterstützt.

Die folgenden Wissenschafter (Abb. 5) lieferten wertvolle Beiträge zur Thematik Teleakupunktur (Reihenfolge alphabetisch): Mag. Ingrid Gaischek (Graz), Dr. Tao Huang (Peking), Jan Valentini (Peking, Graz), Dr. Lu Wang (Graz), Dr. Zheng Xie (Graz, Peking), Prof. Weibo Zhang (Peking).

 

Korrespondenz: Univ.-Prof. DI Dr. techn. Dr. scient.med. Gerhard Litscher Leiter der Forschungseinheit für biomedizinische Technik in Anästhesie und Intensivmedizin und des TCM Forschungszentrums Graz; Medizinische Universität Graz Auenbruggerplatz 29 A-8036 Graz Tel: +43 316 385-13907, -83907 Fax: +43 316 385-13908 E-mail: Internet: http://tcm-graz.at; http://litscher.info; http://litscher.at

1 Medizinische Universität Graz, Forschungseinheit für biomedizinische Technik in Anästhesie und Intensivmedizin und TCM Forschungszen- trum Graz

Fazit für die Praxis
Die transkontinentale Teleakupunktur eröffnet neben dem forschungsbezogenen
Aspekt auch neue Möglichkeiten einer interaktiven Aus- und Weiterbildung für die Praxis. Dadurch ist ein weiterer wichtiger Beitrag zur Qualitätskontrolle und
sicherung in der Komplementärmedizin gewährleistet.

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