Die Erfolge der modernen Intensivmedizin liegen klar zu Tage. Weltweit weisen die Statistiken aus, daB akute und perakute lebens- bedrohende Krankheitsbilder durch den Einsatz naturwissenschaft- lich begriindeter, moderner, nicht invasiver und invasiver Verfahren in Oberwachung und Therapie erfolgreich behandelt werden kan- nen. Es sei etwa nur an die Komplikation des Herzinfarktes, an die Folgen von Sepsis und UnfalIen, an lebensbedrohliche Vergiftun- gen, oder an schwere tOdliche Komplikationen von Lungenkrank- heiten gedacht. Trotz groBer Erfolge steht die Intensivstation aber auch heute noch in der Diskussion, weil neben den Erfolgen eben auch konzen- triert die MiBerfolge liegen, liegen mtissen und -von der Natur der Dinge her - die Konzentration von Schwerstkranken und Sterben- den ein besonderes Klima schafft. Die Fragen nach einem sinnvol- len, aber auch sinnlosen Einsatz der zur Verftigung stehenden Mittel verdichten sich tiber die Problematik einer zunehmenden Verteue- rung hinaus in der Suche nach dem humanitaren Ansatz einer sol- chen Intensivstation. Nicht selten wird der Arzt als "MeBknecht im Apparatepark einer seelenlosen Medizin" beschrieben, der menschliche Zuwendung zu seinen, ihm anvertrauten Kranken tiber das technische "Know how" hinaus fast zu verlieren scheint. Die Frage nach der Humani- tas im weitesten Sinne, die sich hier an der Grenze zwischen Leben und Tod unserer Kranken in aller Deutlichkeit stelIt, und die die Of- fentlichkeit bewegt, hat nicht zuletzt tiber aIle Anerkennung des Fortschrittes hinaus, zu Zweifel und Angsten geftihrt. Es war an der Zeit, mit den Methoden der Wissenschaft hier Hilfe zu bringen.

Bereits die ersten Anwendungen der Kernspin(NMR)-Spektrosko- pie und -Tomographie auf medizinische Fragestellungen unter Ver- wendung noch sehr unvollkommener Versuchs apparaturen liessen das aussergewoehnliche Potential dieser Methode erahnen. Die folge- richtig daraufhin einsetzende sturmische Entwicklung auf diesem Gebiet wurde v. a. von den Herstellerfirmen vorangetrieben, denen es gelang, durch Verbesserungen der Magnet- und Computertech- nologie serienreife Gerate mit einer bereits erstaunlichen Bildquali- tat herzustellen. Experimentelles Material aus ersten systematischen klinisch-diagnostischen Untersuchungen lasst klar erkennen, dass insbesondere die Kernspin(NMR)-Tomographie in Zukunft einen festen Platz in der klinischen Diagnostik einnehmen wird. Somit wird der klinische Mediziner mit einer voellig neuen Untersuchungstechnik konfrontiert, die es zunachst in ihren Grund- lagen zu verstehen gilt. Da die NMR-Technik bereits seit langem in der Chemie und Physik vielseitig eingesetzt wird, liegen eine ganze Anzahl von Lehrbuchern vor, die sich jedoch meist an einen natur- wissenschaftlichen Leserkreis wenden. Die darin vorausgesetzten physikalischen und mathematischen Kenntnisse, die sich auch im benutzten Vokabular ausdrucken, sind nicht Lehrinhalt eines Medi- zin- oder Biochemiestudiums. Ziel dieser Einfuhrung ist daher eine fur den Mediziner verstandliche Darstellung der Grundlagen der NMR-Techniken.

Die vorliegende Dissertation entstand im Rahmen eines Forschungs- und Entwicklungsvorhabens, welches unter FederfUhrung des Bundesministers fUr Forschung und Technologie gef5rdert wurde. Zielsetzung dieses Vor- habens war die Planung, Realisierung und modellhafte Erprobung eines Datenverarbeitungs- und Informationssystems fUr den medizinischen Bera- tungs- und Begutachtungsdienst der gesetzlichen Krankenversicherung. Angeregt durch die Habilitationsschrift "Computer Assisted Medical Hi- story" von Herrn Professor Dr.med. J.R. M5hr yom Institut fUr Medizini- sche Dokumentation, Statistik und Datenverarbeitung an der Universitat Heidelberg wurde in diesem Zusammenhang eine computerunterstUtzte Scree- ninganamnese entwickelt. Leitender Gedanke dieses effektiven und ein- fach zu handhabenden medizinisch-technischen Verfahrens war die Unter- stUtzung der allgemeinarztlichen Urteilsfindung bei gleichzeitiger Ent- lastung des Arztes von der Routineanamnese. Durch Delegation und Stan- dardisierung der anamnestischen Datenerfassung unter Anwendung moderner Datenverarbeitungstechniken konnten Sprachprobleme mit auslandischen Pa- tienten kompensiert und nachweislich eine qualitativ verbesserte Diagno- stik angeboten werden. Herrn Professor Dr.med. J.R. M5hr m5chte ich an dieser Stelle fUr seine bereitwillige Beratung in allen methodischen Fragen, Herrn Professor Dr.med. P.L. Reichertz und Herrn Dipl.-Inform. W. Raufmann yom Depart- ment fUr Biometrie und Medizinische Informatik der Medizinischen Hoch- schule Hannover fUr die UnterstUtzung bei der Berechnung der Entropie- ma2e fUr die Validitatsbetrachtungen herzlich danken. Weiterhin bedanke ich mich bei der Arbeitsgemeinschaft fUr Gemeinschafts- aufgaben der Krankenversicherung in Essen fUr die Nutzung der technischen Einrichtungen und bei Frau R. Schwarzmeier fUr die umfangreichen Schreib- arbeiten. Ein besonderes Dankesch5n gilt Meiner Frau fUr Ihr Verstandnis, das sie Meiner Arbeit stets entgegenbrachte.

Morphometrisch-stereologische Verfahren haben seit Mitte der 60er Jahre mehr und mehr Anwendung gefunden bei der ultrastrukturellen Analyse biologisch-medizinischer Objek- teo Besonders der Schweizer Arbeitsgruppe urn WEIBEL kommt das Verdienst zu, aus der Minera10gie und Geologie bekannte Verfahren ftir diesen Bereich nutzbar gemacht zu haben (s. WEIBEL, 1969). Dabei werden Anzahl-, Oberflachen- und Volurnenbestirnmungen an Zellen und intrazellularen Strukturen verschiedener Orga- ne durchgeftihrt. Ziel dieser Verfahren sind reproduzierbare und objektivierbare Aussagen, die an Hand dieser drei MeB- groBen tiber die untersuchten Objekte gewonnen werden konnen. Ein bestimmter Funktionsstatus ist durch eine ganze Reihe von Parametern charakterisiert. So ist etwa eine "normale" Leber klinisch, biochemisch, makroskopisch und histologisch erfaBt. Ihre Organstruktur und Zellmorphe prasentiert sich auch im elektronenmikroskopischen Bild in einer bestimmten, dazu korrelierenden Weise: Ze11zuordnung, Zellkontakte, Interzellularraurn, ZellgroBe und -form sowie Anordnung, Gro- Be und Anzahl von Zellorganellen spiegeln - mit einer gewis- sen Schwankungsbreite - den Funktionszustand "Normalitat" wider. In analoger Weise sind funktionelle Alterationen oft mit Veranderungen des elektronenmikroskopischen Erschei- nungsbildes vergesellschaftet. Eine Reihe von Noxen ftihrt z.B. bei Einwirkung auf die Leber zu typischen Scnadigungs- mustern: Veranderungen am glatten und rauhwandigen endoplas- matischen Retikulurn, vermehrte lysosomale Inklusionen, Mito- chondrienlasionen, Vermehrung von Microbodies und Fettein- schltissen usw.

1. 2 1. 1. Quantitative Bildanalyse in der Elektronenmikro- skopie Morphometrische Methoden 3 1. 2. Aufbau des Auswertungssystems 6 1. 3. 2. Methoden 7 Anwendungsbeispiele 10 3. 3. 1. Tierexperimentelles Material 10 3. 1. 1. Vergleichende feinstrukturell-morphometrische und 10 biochemische Befunde an der Rattenleber nach Gallengangsligatur 3. 1. 2. Ein EinfluB von Praseodymnitrat auf die quantita- 12 tive Cytoarchitektur der Rattenleberzelle 3. 1. 3. Der Effekt von Clofibrat auf die Rattenleber. Ver- 13 gleichende feinstrukturell-morphometrische und bio- chemische Befunde 3. 1. 4. Der Effekt von N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidin 17 auf die Rattenleber 3. 1. 5. Die quantitative Cytoarchitektur der Rattenleber 20 nach Bleiintoxikation Menschliches Biopsiematerial 3. 2. 22 3. 2. 1. Morphometrische Basiswerte der normalen mensch- 22 lichen Leber 3. 2. 2. Die quantitative Cytoarchitektur der menschlichen 26 Leberzelle bei chronisch aggressiver Hepatitis 3. 2. 3. Morphometrische Befunde am normalen menschlichen 29 Herzmuskel 3. 3. Quantitativ-feinstrukturelle Befunde an experimen- 32 tell erzeugten Tumoren im Drusenmagen der Ratte 4. SchluBbetrachtung 35 5. Literatur 37 43 6. Abbildungen - 1 - 1. Ein lei tung Seit Einfuhrung manueller quantitativer Bildanalysev- fahren in der elektronenmikroskopischen Auswertung von biologischem Material durch Loud (1962) und Weibel (1963, 1966, 1969) sind mit dieser Methode zunehmend gute Unter- suchungsergebnisse erzielt worden. Die Quantifizierung von elektronenmikroskopischen Befunden scheint besonders sinn- voll, weil pathologische Veranderungen von biologischem Material insbesondere im feinstrukturellen Bereich haufig mehr quantitiver als qualitativer Natur sind. Als besonders geeignete Untersuchungsobjekte kommen Gewebesysteme in Frage, die nicht isotrop aufgebaut sind.

Die Strahlentherapie gutartiger Erkrankungen ist zu Unrecht einesteils in Vergessen- heit geraten, andererseits fiirchtet man vor allem unerwiinschte oder gar gefahrliche Bestrahlungsfolgen. Die moglichen Gefahrdungen sind heute, dank Untersuchungen in den heiden letzten Jahrzehnten, gut bekannt. Bei richtiger Indikationsstellung und adaquater Technik sind die Gefahren bei Bestrahlung gutartiger Erkrankungen von gleicher GroBenordnung, wenn nicht kleiner, als diejenigen anderer medizinischer MaB- nahmen. In zahlreichen Fallen ist die Strahlentherapie die wirksamste, gelegentlich sogar die lebensrettende Behandlung. Auch kann sie angewandt werden, wenn andere Verfahren nicht zum gewiinschten Erfolg gefiihrt haben. Anzeigestellung, Methodik, Erfolgs- aussichten, mogliche Gefahrdung und ihre Vermeidung werden bei verschiedenen Er- krankungen beschrieben. Die Darstellung des derzeitigen Standes des Wissens auf dem Gebiet der Strahlentherapie gutartiger Erkrankungen gibt dem Fachmann ein wertvolles Hilfsmittel in die Hand und wird diese Behandlungsform zu der ihr gebiihrenden An- wendung fiihren. Bern, Aprill970 A. ZUPPINGER Preface In non-malignant diseases radiotherapy has on the one hand fallen into undeserved neglect and on the other aroused fears of undesirable and even dangerous sequelae. Today, as a result of studies carried out over the last 20 years, the risks of radiation are well understood. Given correct interpretation of symptoms and adequate technical resources, the risks of treating non-malignant diseases by irradiation are of the same order of magnitude, or less than those attending other medical procedures. Radiotherapy is very often the most effective treatment and on occasion can even be life-saving. It can also be used where other methods have failed.

In spring this year it will be 23 years since I began to study rotation technique as applied to radiology. In applying this technique to roentgenography the name Rotation Radiography was adopted publicly in 1946. Since then this study has revealed that the technique is valuable not only in diagnosis but also in radiotherapy, and the name Conformation Radiotherapy was publicly an- nounced in 1960. Through these studies it became clear that it is possible to show the axial transverse cross section of the human body roentgenographically, which could be of great value medically, but it was realized that no detailed roentgenograms of the axial transverse cross section covering the whole of the normal human adult have been published so far. To prepare an atlas was therefore considered basic for the practical application of this method, since without it further developments of this type of roentgenography cannot be expected. Conse- quently it was decided first to prepare the atlas. In addition, the clinical application of this method to the diagnostic and therapeutic field was described with brief notes on the essential features of the method.