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Medizin

Tracheo­bronchomalazie: Implantat aus dem 3D-Drucker wächst mit

Sonntag, 3. Mai 2015

Trachea-Schiene aus dem 3-D-Drucker

Ann Arbor – Implantate aus einem 3D-Drucker haben die Stabilität der Luftröhre bei drei Kleinkindern mit Tracheobronchomalazie über einen längeren Zeitraum verbessert und bisher schwere Komplikationen der angeborenen Störung vermieden, wie US-Mediziner in Science Translational Medicine (2015; 7: 285ra64) berichten.

Die Tracheobronchomalazie ist eine Entwicklungsstörung der Knorpelspangen von Luftröhre und Bronchien. Sie führt zu einer Instabilität der Atemwege, die vor allem bei der Inspiration leicht kollabieren können. Die Behandlungsmöglichkeiten sind wegen der engen anatomischen Verhältnisse und des raschen Wachstums des Kindes schwierig.

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Der HNO-Spezialist Glenn Green stufte deshalb die Überlebenschance eines Neuge­borenen, das 2012 ins C.S. Mott Children’s Hospital in Ann Arbor eingeliefert wurde, als ungünstig ein. Zusammen mit seinem Kollegen Scott Hollister entschloss sich der Pädiater zu einem Implantat, das die Forscher mit einem 3D-Drucker herstellten.

Die Technologie schien für das Verfahren geeignet, da ein 3D-Drucker jede beliebige Form herstellen kann, die vorher an einem Computer entworfen wird. Als Modell­grundlage dienten damals Aufnahmen mit der Computertomographie. Ausgangsmaterial für das Implantat war Polycaprolacton, ein Kunststoff, der im Körper nach etwa drei bis vier Jahren abgebaut wird.

Die künstliche Luftröhre wurde so gestaltet, das sie ein Wachstum der Atemwege in den ersten Lebensjahren nicht behindert. Die Chirurgen befestigten das Implantat, das die Form einer an einer Stelle offenen Röhre hatte. Es wurde wie ein Exoskelett von außen an die Trachea des Kindes gelegt und mit der Wand von Trachea und Bronchus fest vernäht.

Die Operation des ersten Kindes sorgte 2012 für Schlagzeilen. Das Neugeborene, das zuvor künstlich beatmet werden musste, konnte bereits nach 21 Tagen ohne Atemgerät aus der Klinik entlassen werden. Damals war nicht sicher, wie haltbar die künstliche Trachea war, die mittels selektiver Lasersinterung aus einem Puder hergestellt worden war. Inzwischen sind drei Jahre vergangen und die künstliche Trachea dient nach Auskunft der US-Mediziner weiterhin ihrem Zweck.

Inzwischen wurden zwei weitere Kinder operiert. Alle drei sind seit der Implantation frei von lebensbedrohlichen Atemwegserkrankungen, und die ausreichende Sauerstoff­versorgung habe auch extrapulmonale Komplikationen der Erkrankung vermieden. Die Forscher hoffen, dass die Atemwege inzwischen eine ausreichende Stabilität erworben haben und dass nach dem kompletten Abbau der Implantate keine weiteren Operationen notwendig sind.

© rme/aerzteblatt.de

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