Beeinflussung von Implantaten durch elektromagnetische Felder

Metallische Implantate im Körper

Elektrische, magnetische und elektromagnetische Felder können Implantate beeinflussen und ihre Funktion stören. Grundsätzlich werden zwei Arten von Implantaten unterschieden - aktive und passive Implantate. Darunter fallen zum Beispiel das Cochlea-Implantat, Knochenschrauben oder Herzschrittmacher und viele mehr.

Die Größe einer solchen Störung hängt allerdings von der Stärke und Art des Feldes ab. Daher ist es sinnvoll, eine gewisse Kenntnis über diese Felder zu besitzen sowie die Art und Weise wie sie mit Implantaten interagieren. So lässt sich das eigene Risiko besser abwägen.

Theorie der elektromagnetischen Felder

Die Definitionen im Überblick:

• Elektrische Felder: Diese entstehen durch elektrische Ladungen, die in ihrer Umgebung ein elektrisches Feld erzeugen. Dieses kann übertragen werden oder mit der Umgebung in Wechselwirkung treten.
• Magnetische Felder: Diese entstehen durch Permanentmagnete oder bewegte elektrische Ladungen oder elektrische Ströme. Wenn Ladungen, wie beispielsweise Elektronen, fließen, ändert sich das elektrische Feld und es wird ein magnetisches Feld erzeugt.

• Elektromagnetische Felder: Diese entstehen, wenn sich ein elektrisches Feld mit einem magnetischen Feld verbindet. Ein veränderliches elektrisches Feld erzeugt ein magnetisches Feld. Und ein veränderliches magnetisches Feld erzeugt ein elektrisches Feld. Diese Wechselwirkungen führen dazu, dass sich beide Felder in Form von sogenannten elektromagnetischen Wellen in das umgebende Medium ausbreiten.

Spektrum der elektromagnetischen Wellen (mit Markierung des sichtbaren Spektrums)

Die elektromagnetischen Felder sind Teil des elektromagnetischen Spektrums, das von den statischen elektrischen und magnetischen Feldern bis zur ionisierenden Strahlung reicht.

Anwendungen in der Medizin

In der modernen Medizin ermöglichen elektromagnetische Felder vielfältige Diagnose- und Behandlungsmethoden, die den Fortschritt erheblich erweitern.

Anwendungen sind beispielsweise:

• Magnetresonanztomographie (MRT): Diese Anwendung gehört zu den bekanntesten. Das MRT nutzt starke Magnetfelder und Radiowellen, um detaillierte Bilder des Körpers aufzunehmen.
• Radiologie: Röntgenbilder ermöglichen Aufnahmen der Knochenstrukturen
• Strahlentherapie: Durch elektromagnetische Energie werden Krebszellen zerstört und am Wachstum gehindert

Implantate

Implantate werden in aktive sowie passive Implantate eingeteilt. Der Hauptunterschied zeichnet sich durch die Funktionsweise und Interaktion mit dem Körper aus.

Aktive Implantate sind Geräte, die eine elektrische Stromquelle (oder andere Energiequelle) benötigen und aktiv Funktionen im Körper ausführen. Beispiele sind Herzschrittmacher, Cochlea-Implantate oder Neurostimulatoren. Sie benutzen außerdem meistens Software zur Steuerung ihrer Funktionen.

Passive Implantate haben keine eigene Energiequelle und führen ihre Funktion daher nicht aktiv mit Stromversorgung aus. In der Regel sind diese rein mechanisch und nutzen bestimmte physikalische und biologische Eigenschaften aus. Beispiele sind Zahnimplantate, künstliche Hüftgelenke oder Knochenplatten und -schrauben.

Störbeeinflussungen von Implantaten

Bei den passiven Implantaten ist eine Störung durch elektromagnetische Felder abhängig von der Materialzusammensetzung, der Krafteinwirkung des Feldes und die dadurch bedingte Erwärmung des Implantats. Diese Erwärmung entsteht dadurch, dass das Feld im metallischen Implantat „Wirbelströme“ induziert. Besonders tritt dieses Problem bei hochfrequenten Feldern wie bei dem MRT auf. Ebenfalls bei dieser Untersuchung könnten Implantate durch die Anziehung zur mechanischen Bewegung angeregt werden, was zu Schäden führen kann.

Für die Störbeeinflussung aktiver Implantate sind in erster Linie niederfrequente magnetische Felder verantwortlich. Aktive Implantate verfügen über einen integrierten Filter. Hochfrequente elektromagnetische Felder sowie niederfrequente elektrische Felder werden dadurch und auch durch das Körpergewebe so stark abgeschwächt, dass eine Beeinflussung eines aktiven Implantats unwahrscheinlich ist.

Störbeeinflussung des Cochlea-Implantats

Cochlea-Implantate gehören also zu den aktiven Implantaten. Besonders die elektromagnetische Interferenz (= Überlagerung bzw. Auslöschung der Wellen) kann Störungen bei den Signalen im Implantat erzeugen. Dies kann dann zu verzerrtem Hören oder unangenehmen Störgeräuschen führen. Aktuelle Modelle können der MRT-Untersuchung mit Magnetstärken von bis zu 3 Tesla standhalten, während andere CI-Tragende den Magneten vorher entfernen lassen müssen (siehe Artikel MRT-Untersuchungen).

Schutzmaßnahmen für das sichere Tragen des CI, die du treffen kannst:

• Regelmäßige Wartung und Überprüfung des Implantats
• Abstand halten: vermeide es, dich lange in der Nähe von starken elektromagnetischen Feldern aufzuhalten
• Informiere dich vor Untersuchungen, Scans etc. bei deinem Implantathersteller und kläre mit medizinischem Personal die Kompatibilität deines CI ab.

Weblinks

• Internetseite MRT mit Implantaten (unter anderem mit dem CI)
• Internetseite Publikation der DGUV