Aus dem 3D-Drucker Mitwachsende Implantate retten Kinder vorm Ersticken

Das Implantat hält die Atemwege offen, wächst mit und wird schließlich im Körper abgebaut: Mit einem Stützgerüst aus dem 3D-Drucker haben Ärzte erfolgreich drei Kinder behandelt, die unter einer lebensgefährlichen Krankheit litten.

STM/ Morrison et al.

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Luftröhre - das Wort klingt nach einem stabilen Konstrukt. Doch die Atemwege sind durchaus flexibel, bei Kindern noch stärker als bei Erwachsenen. In Extremfällen sind sie sogar so labil, dass sie kollabieren und man zu ersticken droht. Manchmal kann eine OP das Problem beheben, aber nicht immer.

Säuglinge, die mit der schwersten Form dieser sogenannten Tracheobronchomalazie geboren werden, haben nur eine Überlebenschance, wenn sie über längere Zeit intensiv behandelt werden. "Die Kinder werden dauerhaft oder zeitweise beatmet, intravenös mit Nährstoffen versorgt und müssen oft auch sediert werden", sagt Philipp Jungebluth, Arzt an der Thoraxklinik am Universitätsklinikum Heidelberg. Selbst wenn sich die Atemwege nach einigen Jahren stabilisieren, haben die Kinder häufig weitere, schwerwiegende gesundheitliche Probleme - als Folge der intensivmedizinschen Behandlung.

Drei Kleinkinder behandelt

Drei Kleinkinder im Alter von 3, 5 und 16 Monaten haben Wissenschaftler in den USA jetzt mit einer innovativen Methode behandelt: Mithilfe eines 3D-Druckers fertigten sie Stützgerüste aus Kunststoff an, die genauer als bis in den Millimeterbereich hinein auf die Anatomie der Kleinkinder zugeschnitten waren. Diese Stützgerüste implantierten sie den jungen Patienten, wie Robert Morrison von der University of Michigan und seine Kollegen im Fachjournal "Science Translational Medicine" berichten. Dabei wurden die Implantate um die kollabierenden Stellen gelegt und an der Außenwand der Atemwege befestigt.

Weil die Atemwege wachsen, sind die Implantate so konstruiert, dass sie bei Druck der größer werdenden Luftröhre immer genügend Raum geben (siehe Fotostrecke). Das Material, ein spezieller Kunststoff, wird zudem mit der Zeit im Körper abgebaut.

Wer hat es bezahlt?
Die Arbeit wurde zum Teil durch Forschungsgelder der staatlichen National Institutes of Health sowie der Arzneimittelzulassungsbehörde FDA finanziert. Zwei der beteiligten Forscher haben ein Patent eingereicht, das sich auf die 3D-Implantate bezieht.
Die ersten beiden Einpflanzungen sind inzwischen gut drei Jahre her. Allen drei Kindern geht es gut, sie sind nur noch zum Teil auf eine Beatmung angewiesen und müssen nicht mehr sediert und intravenös ernährt werden. Eines der Kinder konnte infolge der OP zum ersten Mal in seinem Leben das Krankenhaus verlassen. Nebenwirkungen des Eingriffs seien bisher nicht aufgetreten, berichten die Ärzte. "Es freut uns, dass die Methode die Lebensqualität der Patienten eindeutig verbessert hat", sagt der an der Studie beteiligte Forscher Glenn Green.

Das heißt natürlich nicht, dass die Implantate keine Risiken bergen. Eine größere Studie müsse erst zeigen, wie sicher sie sind, schreiben die Forscher. Laut Jungebluth besteht zum Beispiel das Risiko, dass umliegendes Gewebe durch die Reibung an den Fremdkörper Schaden nimmt. "So kann im schlimmsten Fall eine Fistel in räumlich nahen Gefäßen entstehen, was im Brustraum lebensbedrohlich sein kann."

"Es hat sein Leben gerettet"

Jungebluth nimmt an, dass die Methode in erster Linie besonders schwer betroffenen Patienten zugutekommen könnte. "Es gibt etablierte OP-Methoden, darunter das Einsetzen eines Netzes, das die Atemwege von außen stabilisiert." Bei sehr ausgedehnten Befunden seien die bisherigen Methoden jedoch oft suboptimal.

Bei einem der Kinder beginnt sich das Stützgerüst bereits aufzulösen. Die Atemwege gewinnen generell beim Heranwachsen an Stabilität, das Problem wächst sich also oft aus. Im Idealfall sind sie zum Ende der Lebenszeit des Implantats so stabil, dass keine Folgeoperation nötig ist.

"Als er das erste Mal ins Krankenhaus kam, sagten uns die Ärzte, er würde es vielleicht nicht schaffen", erzählt die Mutter eines Patienten. "Es machte uns Angst, dass er das erste Kind war, das mit dieser Methode behandelt wird, aber es war die einzige Möglichkeit. Und das hat sein Leben gerettet." Auch eine andere Mutter meint: Ohne den Eingriff wäre ihr Sohn heute nicht mehr bei ihr.

Zur Autorin
  • Nina Weber ist Biochemikerin und Krimiautorin mit einem Faible für kuriose Studien. Sie ist Redakteurin im Ressort Gesundheit bei SPIEGEL ONLINE.



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insgesamt 4 Beiträge
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Seite 1
theadlaberlin 30.04.2015
1. der anfang
3D Drucker sind die erste Vorstufe des Replikators aus Star Trek. Es ist schon bemerkenswert wie die Technologie sich entwickelt und wie viele Ideen der Serie schon verwicklicht sind bzw auf dem Weg der Verwirklichung sind. :-)
georg2of9 30.04.2015
2. Warum heisst diese Unterrubrik Ernährung und Fitness?
Warum bennnen Sie diese Unterrubrik nicht um in "Planlos Herumhampeln und und mit einem 3D-Drucker auf das Beste hoffen"?
pass.opp.do 01.05.2015
3. Die wichtigste Star Trek-Erfindung fehlt leider noch.
Das wäre nämlich die Abschaffung des globalen monetären Systems und all seiner Folgen.
der.tommy 02.05.2015
4. @georg2of9
Vielleicht weil das kein "planloses rumhampeln" und rumspielen mit nem 3D Drucker ist?
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