5 Messvorbereitungen

Nachdem die Gerätekomponenten des Messaufbaus dargestellt wurden, geht es jetzt darum, die Abläufe zu erklären, die vor und während der Messung nötig sind.

5.1 Beschaffung des Gewebes¹

Das Gewebe fällt normalerweise bei Geschlechtsumwandlungen an. Die Operationen werden anderen Ortes zwischen 9 und 12 Uhr ausgeführt. In einer Kühlbox trifft das Gewebe dann ca. um 16 Uhr im Prüflabor ein. Nach der Ankunft wird unmittelbar mit der Präparation begonnen.

5.2 Präparation

Das Gewebe besteht aus Teilen des bei der Geschlechtsumwandlung abgetrennten Penis. Haut, Eichel sowie Teile der Harnröhre sind vor dem Transport vom Gewebe entfernt worden. Weiterhin liegt der Penis in etwa $2\,cm$ dicke Scheiben zerteilt vor. In diesem Zustand lassen sich relativ leicht die Schwellkörper herauspräparieren. Die dabei entstehenden Präparate haben etwa die Form eines Zigarettenfilters. Aus diesem wird nun versucht, $4 \, mm \,* \,4 \,mm \,* \,8 \,mm$ große Proben zu präparieren. Diese Präparation ist sehr schwierig, weil das Gewebe sehr weich und schwammig ist. Abweichungen in der Probengröße von $50 \, \%$ sind daher häufig der Fall. Die mechanische Belastung des Gewebes wird während der gesamten Zeit möglichst gering gehalten.

5.3 Vorbereiten von Probe und Messanordnung

Abbildung 13: Vorspannen einer Probe, warten auf Einstellen des Gleichgewichts, zwei typische Reizantworten (isometrische Messung)

Zeitgleich mit der Präparation des Gewebes wird die Messanordnung vorbereitet.

Es können gleichzeitig bis zu 6 Bäder betrieben werden. Zunächst werden die Bäder mit Nährlösung aufgefüllt, auf $37.5^{\circ} C$ vorgeheizt und mit den Elektroden bestückt. Die Stimulationseinheit wird angeschlossen. Normalerweise werden zwei Bäder in Serie geschaltet — sie werden also identisch gereizt. Die Kraftaufnehmer an den Bädern sind nach Anschluss an die Messverstärker sofort einsatzbereit.

Der erste Kanal des A/D-Wandlers zeichnet die stromproportionale Spannung auf, die über einen Messwiderstand (meist $100 \,\Omega$) abfällt, der in Serie zu den Organbädern geschaltet ist. Kanal zwei und drei sind dann mit den Ausgängen der Messverstärker verbunden. Nach Anschluss des A/D-Wandlers und des Computers können alle Geräte eingeschaltet werden. Proben und Messaufbau sind nun einsatzbereit. Es müssen nur noch die Bäder mit den Proben bestückt werden.

Kurz vor dem Einspannen der Proben in den Bädern wird die Messbrücke abgeglichen. Dies geschieht durch einen regelbaren Spannungsteiler am Eingang des Differenzverstärkers, mit dessen Hilfe der Ausgang des Differenzverstärkers auf Null justiert wird (siehe Abbildung 9).

Damit die Proben nicht austrocknen, werden sie direkt nach der Präparation in die vorgeheizten Organbäder eingelegt. Nach 20 Minuten Equilibrierungsphase wird einmal die komplette Nährlösung des Organbades gewechselt, um Verunreinigungen und Fremdstoffe auszuspülen. Währenddessen werden die Proben vorsichtig auf die Befestigungshaken des Bades aufgespießt. Nach 20 weiteren Minuten ist die Equilibrierungsphase abgeschlossen, und die Bäder sind nun bestückt.

Nachdem nun die Proben befestigt sind, werden sie mit Hilfe einer Mikrometerschraube manuell vorgespannt. In Abbildung 13 ist dieser Vorgang dargestellt. Wartet man, bis sich an den Proben ein Gleichgewicht eingestellt hat, so kann man nun mit der Aufprägung der Reizsignale und dem Aufzeichnen des Kontraktionsverhaltens beginnen.

Der Reizimpuls wird nach Einstellen von Länge und Amplitude manuell am Signalgenerator ausgelöst. Die Reizamplituden variieren im Bereich von $0,05 \,mA$ bis $40 \,mA$. Die Reizdauer liegt im Bereich von $10 \,ms$ bis $30 \,s$. Auf dem Computermonitor lassen sich dann sowohl Reizsignal als auch Kontraktionsantwort direkt überwachen.

Bei isotonen Messungen müssen zusätzlich nur die Steuerung angeschlossen und der Motor mit dem Zahnriemenantrieb am Organbad installiert werden. Leider kann so nur ein Bad betrieben werden. Typischerweise liegen am Kanal 1 des A/D-Wandlers das elektrische Reizsignal, am Kanal 2 zur Kontrolle die gemessene Kraft und am Kanal 3 die Spannung des Positionsgebers an.

Die Samplingrate das A/D-Wandlers wird mit den kürzesten Reizimpulsen abgestimmt. Sofern die Reizsignale nicht zu kurz sind, reichen $20 \,Hz$ Abtastrate zum Aufzeichnen der Kontraktionsantwort. Nach Beendigung der Messung werden die aufgenommen Daten auf Diskette gespeichert. Danach werden die Bäder gewechselt, und die Prozeduren des Abgleichens der Messbrücken, des Abwartens der Equilibrierungsphase und des Vorspannens für die nächsten Bäder folgen.

Für gewöhnlich wird bis tief in die Nacht gemessen — entweder bis das Gewebe aufgebraucht ist, oder die Reaktion der Proben deutlich nachlässt.

5.4 Testen der Proben

Zunächst mu§ festgestellt werden, ob der Muskel noch ''elektrisch'' lebt. Nach einer Vielzahl von Präparationen lassen sich die Proben erfahrungsgemä§ recht gut in drei Gruppen einteilen:

• ''totes'' Gewebe: keinerlei Reaktion von Anfang an,
• ''krankes'' Gewebe: unzuverlässige Reaktion in Bezug auf Reaktionsverlauf, oft einhergehend mit schwacher, nachlassender Reaktion und
• ''vitales'' Gewebe: deutliche und zuverlässige Reaktion über viele hundert Stimulationen hinweg.

Obwohl Mischformen dieser Gruppen vorliegen, ist nach etwas Erfahrung recht schnell klar, ob eine vitale Probe vorliegt. Messungen werden nur an diesen Proben durchgeführt. Auch Messungen des passiven Verhaltens, die im Prinzip auch an totem Gewebe durchgeführt werden könnten, werden nur an vitalem Gewebe durchgeführt, nachdem der Muskel abgetötet wurde, um etwaige Einflüsse auf das biomechanische übertragungsverhalten durch das Absterben des Gewebes auszuschlie§en.

5.5 Bezeichnung der Proben

Alle Messungen in dieser Arbeit wurden an 15 verschiedenen Proben durchgeführt. Manche Probe wurde für mehrere verschiedene Messungen verwendet. Die Proben sind von 1 bis 15 durchnummeriert. Nicht jede Probe stammt von einem anderen Penis. Insgesamt wurden 7 verschiedene Penise verwendet. Die Penise werden mit den Buchstaben A bis G gekennzeichnet. Wenn z. B. Proben 8 und 12 von Penis F stammen, werden diese mit Probe 8-F und 12-F bezeichnet.