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Ärzte nutzen erstmals 3D-gedrucktes Modell, um Operationen an Herzen vorzubereiten

Christian Honey 19.11.2014

Herzchirurgen mussten bisher auf Röntgenaufnahmen oder auf virtuelle Modelle des Herzens zurückgreifen, um sich auf schwierige Operationen vorzubereiten. Ärzte an einem Krankenhaus in Illinois haben nun zum ersten Mal 3D-gedruckte Herz-Modelle aus 2D-Aufnahmen hergestellt und ihre Operationen an den Modellen durchgespielt.

Etwa jedes 100. Kind wird in Deutschland mit einem Herzfehler geboren. Bei einem Drittel der Fälle ist das Problem, dass die Herzscheidewand nicht vollständig zugewachsen ist, und so das Blut von der stärkeren linken Herzkammer in die schwächere rechte Kammer gelangen kann. Das belastet den Lungenkreislauf, der von der rechten Herzkammer versorgt wird.

Der Ventrikelseptumdefekt: der häufigste angeborene Herzfehler

Kinder mit einem solchen Defekt atmen wie ein aus der Puste gerater Sportler schneller, können nur schlückchenweise trinken, und haben ohne Behandlung eine deutlich verringerte Lebenserwartung. Doch dieser und andere angeborene Herzfehler können oft chirurgisch behandelt werden. Die meisten Kinder mit einem behandelbaren Schaden werden bereits im ersten Lebensjahr operiert. Doch eine gute Vorbereitung ist entscheidend, um das Risiko der Operation zu minimieren und den Behandlungserfolg sicherzustellen.

Auf die Operation bereiteten sich Herzchirurgen bisher meist mit zweidimensionalen Röntgen-, MRT- oder Ultraschallbildern vor. Doch diese Bilder sind of unscharf und stellen komplexe Veränderungen der Herzkammern nur unzureichend dar, sodass die Chirurgen die vollständige Diagnose erst erkennen können, sobald das Herz geöffnet wurde.

Jetzt hat ein Team des Congenital Heart Disease MRI Programs am University of Illinois College die Herzen dreier Patienten als gedrucktes 3D-Modell studiert, bevor sie die Patienten operiert haben. Mit den konventionellen 2D-Methoden machten die Ärzte Herzaufnahmen bei zwei Babies im Alter von drei und sieben Monaten und einer 20-jährigen Frau. Eine Software generierte dann aus den verschiedenen Aufnahmen ein 3D-Modell.

Eines der 3D-gedruckten Herzmodelle eines Patienten mit angeborenem Herzfehler

„Wenn du das Operationsobjekt vorher in der Hand halten kannst, kriegst du eine Perspektive auf das Problem, die dir mit Bildern, egal ob 2D oder 3D, verschlossen bleibt”, sagt Dr. Mathew Bramlet, Leiter der Studie. Bei den drei Patienten brachte die Zeitersparnis bereits riesige Vorteile: „Wir konnten beide Herzkammern gleichzeitig behandeln. Sowas kann die Lebenserwartung um zwei, drei, vielleicht sogar mehrere Jahrzehnte erhöhen”

Noch ist die Methode nicht von der Gesundheitsbehörde anerkannt. Doch die Ärzte hoffen, sie nach dem Erfolg mit den drei Patienten in einer großen klinischen Studie zu etablieren. Die Ergebnisse wurden heute bei den Scientific Sessions 2014 der American Heart Association vorgestellt. 

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