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Diese Forschungsarbeit thematisiert die operationsunterstützende Robotertechnik in der chirurgischen Erwerbsarbeit. Im Fokus steht die Frage nach technikbasierten Veränderungen durch den Einsatz des DaVinci-Operationssystems und deren Auswirkungen auf den Beruf, genauer gesagt, auf die Profession und das subjektivierende Arbeitshandeln des Chirurgen. Zudem findet eine Untersuchung der handlungsbezogenen Interaktion zwischen Operateur und DaVinci-Operationssystem, im theoretischen Blickfeld der sozio-technischen Konstellation, statt. Die empirische Grundlage bilden 14 durchgeführte, leitfadengestützte Experteninterviews, deren Ergebnisse in einer qualitativen Interviewanalyse deskriptiv erfasst und auf Grundlage der theoretisch gewählten Perspektiven der sozio-technischen Konstellation, dem subjektivierten Arbeitshandeln sowie der Professionssoziologie diskutiert werden. Zusammenfassend ergibt sich eine erkennbare technisch-determinierte Veränderung des Berufs, die teilweise diametral in der Auffassung der Befragten geschieht. Diese Untersuchung hat einen explorativen Charakter und beleuchtet ausschließlich die mit dem DaVinci arbeitenden Ärzte und kann somit als Grundlage weiterführender, spezifischer Untersuchungen zu Aspekten des Themas fungieren. / This research work focuses on operation-supporting robotics in surgical gainful employment.
 The focus is on the question of technology-based changes through the use of the DaVinci operation system and their effects on the profession, or more precisely on the profession and the subjective working behaviour of the surgeon. In addition, an investigation of the action-related interaction between the surgeon and the DaVinci surgical system takes place within the theoretical field of view of the socio-technical constellation. The empirical basis is formed by 14 guided expert interviews, the results of which are recorded descriptively in a qualitative interview analysis and discussed on the basis of the theoretically chosen perspectives of the socio-technical constellation, the subjective working practice and the sociology of the profession. In summary, there is a recognisable technically determined change in the profession, which is partly diametrically opposed in the opinion of the interviewees. The study has an explorative character and focuses exclusively on physicians working with DaVinci and can therefore serve as a basis for further, specific studies on aspects of the topic.

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Optische Methoden wie die Erfassung sogenannter instrinsischer Signale am eröffneten Kortex, sowie die nichtinvasive Technik der Nahinfrarot-Spektroskopie (NIRS) ermöglichen die direkte, biochemisch spezifische Erfassung von Veränderungen der zerebralen Hämoglobinoxygenierung sowie der Hämoglobinkonzentration. Während die invasive Messung intrinsischer Signale auf tierexperimentelle Untersuchungen sowie intraoperative Messungen beschränkt ist, bietet die nichtinvasive NIRS die bisher einzigartige Perspektive eines Monitorings dieser Parameter am Krankenbett. Die nichtinvasiven NIRS-Messungen waren allerdings bislang zumeist auf einzelne Messorte begrenzt. Daneben ist der Einfluß bestimmter anatomischer Strukturen sowie die Bedeutung der gemessenen NIRS Parameter im Sinne zugrundeliegender physiologischer Vorgänge im Rahmen der neurovaskulären Kopplung bislang nur unzureichend untersucht. Ziel der voliegenden Untersuchung war es das räumlich-zeitliche Muster von Veränderungen der Blutoxygenierung bei funktioneller Aktivierung des Gehirns nichtinvasiv im Menschen zu erfassen und im Zusammenhang mit den zugrundeliegenden topographisch anatomischen Strukturen zu beschreiben. Mithilfe multilokulärer Messungen sollte die Möglichkeit einer räumlich aufgelösten Messung geprüft werden und damit die Grundlage für die bildgebende Darstellung von Veränderungen der Blutoxygenierung geschaffen werden. Die Möglichkeit der räumlichen Diskrimination der Signale sollte anhand der Aktivierung unterschiedlicher motorischer Kortexareale evaluiert werden. Weiterhin sollte durch den Vergleich der mit der NIRS gemessenen Veränderungen der Blutoxygenierung mit Veränderungen der Blutflußgeschwindigkeit in den entsprechenden hirnversorgenden arteriellen Gefäßen der Einfluß hämodynamischer Veränderungen im Rahmen der neurovaskulären Kopplung auf den Zeitverlauf der an der Hirnoberfläche gemessenen Veränderungen der Blutoxygenierung untersucht werden. Der methodische Ansatz dieser Arbeit beinhaltete die multilokuläre Erfassung von Verän-derungen der Blutoxygenierung mittels NIRS bei Durchführung verschiedener motorischer Aktivierungsparadigma und die Integration der dabei gewonnenen Daten mit dreidimensionalen kernspintomographischen Daten an denselben Probanden, um eine anatomische Zuordnung der NIRS-Daten zu ermöglichen. In einem zweiten Versuchsansatz wurden simultan zur NIRS-Messung Veränderumgen der Blutflußgeschwindigkeit in der Arteria cerebri media mithilfe der transkraniellen Dopplersonographie (TCD) erfaßt. Insgesamt wurden 18 Probanden untersucht, davon wurde bei fünf Probanden mithilfe multilokulärer Messungen ein NIRS-Mapping und bei 13 Probanden eine simultane TCD-NIRS Messung bei funktioneller Aktivierung des Gehirns durchgeführt. Mithilfe des NIRS Mapping konnte ein lokalisierter Anstieg der Blutoxygenierung bei moto-rischer Bewegung von Finger, Fuß und Ellbogen dargestellt werden. Als typisches Muster dieser lokalen Veränderungen zeigte sich ein Anstieg der oxy-Hb Konzentration sowie ein Abfall der deoxy-Hb Konzentration. Durch den Vergleich mit den kernspintomographischen Daten konnte gezeigt werden, daß die gemessenen Veränderungen mit den topographisch-anatomischen Lokali-sationen der mutmaßlich aktivierten Hirnareale entsprechend der bekannten somatotopischen Gliederung des motorischen Kortex übereinstimmten. Dabei waren die Veränderungen der deoxy-Hb Konzentration stärker lokalisiert und wiesen einen engeren topographischen Bezug zu den aktivierten Hirnstrukturen auf als die Veränderungen der oxy-Hb Konzentration. In der simultanen TCD-NIRS Messung konnte ein enger Zusammenhang zwischen Ver-änderungen der Blutoxygenierung und den Veränderungen der Blutflußgeschwindigkeit in der dieses Gebiet versorgenden Arteria cerebri media gezeigt werden. Es zeigte sich, daß Veränderungen der deoxy-Hb Konzentration linear, Veränderungen der oxy-Hb Konzentration jedoch nichtlinear mit der Blutflußgeschwindigkeit korrelierten. Die vorliegenden Untersuchungen lassen die Schlußfolgerung zu, daß mithilfe multilokulärer NIRS-Technik die Untersuchung des räumlichen und zeitlichen Verlaufes von Veränderungen der Blutoxygenierung und damit eine nichtinvasive bildgebende Erfassung von Veränderungen der zerebralen Oxygenierung analog des invasiven optischen Imaging am offenen Kortex prinzipiell möglich ist. Außerdem konnte die Kombination von NIRS und TCD als einem neuen Instrument zur gleichzeitigen nichtinvasiven Erfassung von Hämodynamik großer hirnzuführender Arterien und zur Messung der Hämoglobinoxygenierung im davon abhängigen Gefäßterritorium etabliert werden. / Modern neuroimaging techniques like PET and fMRI use signals based on changes in blood flow, blood oxygenation and oxygen metabolism associated with neurovascular coupling to map brain function. Optical techniques provide measurements of changes in blood oxygenation with high biochemical specifity as well as othe important parameters like cytochrome oxidase and light scattering which may be directly related to neuronal activity. Optical imaging of intrinsic signals from exposed brain tissue in animals and intraoperatively in humans permit the assessment of brain activity with high spatial and temporal resolution. In recent years using the transcranial approach of near infrared spectrscopy noninvasive assessment of brain activity through the intact skull in humans has become possible. However due to technical difficulties and the complex photon migration pattern of light in the tissue the measurements have a low spatial resolution and have only be used for spectroscopic measurements from single measurement sites. The purpose of the present study was to investigate whether the conventional noninvasive technique of Near infrared spectroscopy can be used to map the spatiao-temporal pattern of functional active areas in the human brain. Using a multilocal measurement approach was measured and characterized the spatio-temporal pattern of changes in [oxy-Hb] and [deoxy-Hb] during functional activation of the motor cortex in five subjects. The signals were used to recontruct maps and images and the spatial pattern of changes in oxy-Hb and deoxy-Hb concetration was described in relation to the underlying brain structures in combination with 3D MRI in the same subject. The somatotopic organisation of the motor cortex was used to evaluate the possibility to discriminate between the spatial localization of distinct cortical areas activated along the motor cortex during finger, ellbow and foot movement. It was furthermore tested whether transcranial measurements of changes in blood oxygenation measured with NIRS reflect a specific functional response due to neurovascular coupling and the relationship between changes in hemoglobin oxygenation over the activated cortical area and changes in blood flow velocity in the supplying artery was described was described in 13 additional subjects during performance of a ipsi- and contralateral finger movement task. Using multilocal NIRS mapping is was found that functional activation is associated with a localised increase in hemoglobin oxygenation. The typical response was an increase in [oxy-Hb] and a decrease in [deoxy-Hb]. These changes colocalise topographically with the underlying activated cortical region and follow the somatotpoic organisation of the motor cortex. However changes in [deoxy-Hb] seem to be more localised and demonstrate a closer topographical relationship to the respective activated area than changes in [oxy-Hb]. Simultanous TCD-NIRS measurements demonstrated a similar time course for changes in hemoglobinoxygenation and changes in blood flow velocity. A close correlation was found between the increase in blood flow velocity and the increase in [oxy-Hb] and [total-Hb] and the decrease in [deoxy-Hb]. Changes in [deoxy-Hb] showed a linear and changes in [oxy-Hb] a nonlinear relationship with changes in CBFV. The present study demonstrates that multilocal NIRS measurements can be used to map the spatio-temporal pattern of functional active areas in the human brain. Similar to the invasive optical imaging on the exposed cortex functional imaging with NIRS seems to be potentially possible however with low spatial resolution. Changes in hemoglobinoxygenation reflect a specific functional response associated with hemodynamic mechanism of neurovascular coupling. Simultaneous TCD-NIRS measurements provide a noninvasive intruments for multimodal assessment of hemodynamic changes and changes in hemoglobinoxygenation during functional activation of the human brain. With further technical development of the technique of near infrared spectroscopy has the potentail of a new and noninvasive and flexible functional imaging technique at the bedside and can shed further light on the physiological basisi of functional imaging signals based on blood oxygenation.

Evidenzbasierte Medizin (EbM) versteht sich als Disziplin, die zwischen der klinischen Forschung und der Gesundheitsversorgung eine Brücke schlägt. Die vorliegende Habilitationsschrift behandelt in 4 Einzelprojekten das Thema "Die klinische Epidemiologie in der ärztlichen Entscheidungsfindung". In dem ersten Projekt "Beobachtung oder Experiment" haben wir nachgewiesen, dass die Randomisierung für den Wirksamkeitsnachweis klinischer Interventionen unverzichtbar ist, um eine möglichst unverzerrte Effektmessung sicherzustellen. Die Studienpopulation waren systematische Übersichtsarbeiten, die randomisierte und nicht-randomisierte Studien zu einem breiten Spektrum an Interventionen aus dem Gesundheitsbereich einschlossen und mehr als 3000 Primärstudien umfassten. In der Auswertung konnten wir zeigen, dass - verglichen mit einer randomisierten Patientenzuordnung - bei einer nicht-randomisierten Patientenzuordnung in Studien der Effekt der Intervention häufig überschätzt wird, aber auch unterschätzt oder sogar invers geschätzt werden kann. Allerdings ist es auch möglich, dass vergleichbare Effekte beobachtet werden. Aufgrund der grossen Gefahr für Effektverzerrung in nicht vorhersagbarer Richtung ist die Randomisierung bei Interventionsstudien absolut erforderlich, um Gruppen mit vergleichbaren Ausgangskriterien zu generieren und damit eine möglichst biasfreie Effektschätzung sicherzustellen. In dem zweiten Projekt haben wir in einer Simulationsstudie demonstriert, wie es durch systematische Fehler in der Durchführung klinischer Studien zu klinischen Fehlentscheidungen kommen kann. Mit Hilfe klinischer Daten von Intensivpatienten, unterschiedlichen Annahmen über das Ausgangsrisiko für gastrointestinale Blutungen und der relativen Risikoreduktion für gastrointestinale Blutung durch H2-Blocker wurden typische Risikokonstellationen identifiziert: Klinische Situationen mit einem moderaten bis niedrigen Patienten-Grundrisiko und moderater bis geringer Wirksamkeit der medizinischen Maßnahme waren für Fehlentscheidungen infolge verzerrter Studienergebnisse besonders anfällig. Diese Konstellation kommt in der Patientenversorgung häufig vor, wodurch die Erkenntnisse unserer Studie einen ganz konkreten Praxisbezug erhalten. In dem dritten Projekt, einer klinischen Studie über die Wirksamkeit von ärztlichen Fortbildungen in evidenzbasierter Medizin ("Berliner EbM-Studie"), haben wir auf der Grundlage des Berliner Gegenstandskatalogs EbM ein Instrument (2 Fragebögen à 15 Fragen) entwickelt und validiert, mit dem man zuverlässig und reproduzierbar zwischen unterschiedlichen Kenntnissen und Fertigkeiten von EbM differenzieren kann. In einer dreijährigen Studie konnten wir nachweisen, dass durch kurze intensive Kurse in evidenzbasierter Medizin (wie z.B. den Berliner EbM-Kursen) bei den 203 Teilnehmern ein statistisch signifikanter und klinisch relevanter Wissenszuwachs erzielt werden kann (vor dem Kurs 6,3 + 2,9, nach dem Kurs 9,9 + 2,4 richtige Antworten; p< 0.001). Im vierten Projekt ging es um die Implementierung der evidenzbasierten Medizin in die tägliche Praxis von Hausärzten. In einer clusterrandomisierten Studie unter Hausärzten hatten wir untersucht, ob man durch kurze, evidenzbasierte Erläuterungen zu im Krankenhaus neu angesetzten Behandlungen, die im Entlassungsbrief beigefügt werden, Hausärzte motivieren kann, diese Behandlung fortzusetzen. 178 Praxen nahmen an der Studie teil. Dabei wurden 417 Entlassungsbriefe mit insgesamt 59 unterschiedlichen evidenzbasierten Medikamentenempfehlungen versandt und nach 3-4 Monaten 268 Interviews erfolgreich durchgeführt. Ärzte in der Interventionsgruppe hatten eine statistisch signifikant geringere Wahrscheinlichkeit, von den Krankenhausempfehlungen abzuweichen als Ärzte in der Kontrollgruppe, die nur den üblichen Entlassungsbrief enthielten (absolute Risikoreduktion 12,5%; p=0.039). Die Ärzte waren über die zusätzliche Information sehr zufrieden, auch wenn diese Information i.a. keine neuen Erkenntnisse lieferte, vielmehr den gegenwärtigen Kenntnisstand der Ärzte bestätigte. Kurze evidenzbasierte Medikamenteninformationen können das rationale Verschreibungsverhalten von Hausärzten positiv beeinflussen. / Evidence-based medicine (ebm) can be described as the discipline bridging research and health care. This thesis covers 4 individual projects on the role of clinical epidemiology / evidence-based medicine in rational clinical decision-making. The first study "Observation or Experiment" addressed the methodological issue of the impact of observational studies versus randomised allocation to any intervention on the estimated effect of the intervention. The study population were systematic reviews including randomised and non-randomised studies on a broad spectrum of interventions and comprising more than 3000 primary studies. In the empirical assessment, we could demonstrate that lack of randomisation tended to exaggerate the estimated effect of the intervention, but could also result in underestimation of the effect, in similar effect sizes or even in inverse effects. Therefore randomisation is mandatory in intervention studies to generate comparable baseline groups and thereby ensure an unbiased assessment of the underlying treatment effect. The second project was a simulation study investigating the impact of bias on clinical decision-making. Based on empirical data from ITU-patients, various assumptions on baseline risks of gastrointestinal bleeding and an estimate of the relative risk reduction for bleeding by H2-antagonists from a recent meta-analysis we investigated the potential for erroneous clinical decisions induced by systematic errors in the performance of clinical trials. We could demonstrate that certain clinical situations are particularly susceptible for errors in decision-making, in particular, if a patient’s baseline risk for an adverse event or the effectiveness of the intervention is only moderate or small. As low baseline risk and / or moderate treatment effects tend to occur frequently in physician-patient-encounters, physicians need to be aware of the increased risk for errors and pay meticulous attention on a reliable evidence base. The third project was a clinical trial on the effectiveness of teaching evidence-based medicine to physicians. The trial comprises two phases: Instrument development and performance of the trial. Starting from a comprehensive curriculum of evidence-based-medicine we identified relevant core items of ebm. Based on this curriculum we developed and validated a before-after instrument with 15 questions each that was able to distinguish varying degrees of knowledge and skills of ebm. Over a period of 3 years, the instrument was randomly administered to 203 participants in consecutive ebm-courses. Prior to the course, the participants scored a mean of 6,3 + 2,9, after the course the number of correct answers increased to 9,9 + 2,4 (p< 0.001). The scores of ebm-experts or ebm-naïve controls was significantly higher resp. lower. Thereby we could demonstrate that short intensive courses in evidence-based medicine (such as the Berlin courses) can lead to a significant and clinically meaningful increase in knowledge and skills. The forth project focussed on the implementation of evidence-based medicine in the day-to-day practice of family doctors. In a cluster-randomised study we investigated whether short evidence-based drug information in hospital discharge letters can influence the prescribing behaviour of general practitioners. 178 practices participated in the study, 417 discharge letters with 59 different evidence-based drug information were sent out and 268 interviews were successfully performed after an interval of 3 - 4 months. Physicians in the intervention group were statistically less likely to depart from the hospital recommendations than physicians in the control group who only received a regular discharge letter group (absolute risk reduction 12,5%; p=0.039). Furthermore, physicians were very satisfied with this additional piece of information, which tended to assure their own knowledge and reminded them to apply it in this individual patient (rather than providing new information). It was concluded that short evidence-based information in discharge letters could have a positive impact on a rational prescribing behaviour of physicians.

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