Die Herausforderungen in der Kinderherzchirurgie sind gross. Denn die Herzfehler der kleinen Patienten unterscheiden sich stärker als bei Erwachsenen. Und die Kinderherzen sind zum Teil winzig klein. Zum Vergleich: Das Herz ist ungefähr so gross wie die Faust des jeweiligen Kindes.
Um ihre komplexen Operationen besser vorbereiten zu können, arbeiten die Kinderherzchirurgen am Inselspital in Bern seit kurzem mit 3D-Modellen. Diese sind das Ergebnis eines hauseigenen Forschungsprojekts, unterstützt von der Schweizerischen Herzstiftung.
Originalgetreue Herzkopien
Die neue Technologie ermöglicht es, mit Bildern aus dem Computertomografen (CT) und aus dem Magnetresonanztomografen (MRI) originalgetreue, dreidimensionale Modelle von Kinderherzen herzustellen. Einerseits werden diese am Computer dargestellt, andererseits können die Modelle auch ausgedruckt werden. Es sind keine Kunstherzen, die da ausgedruckt werden, sondern detailgetreue Kopien, als Hilfsmittel für die Ärzte.
Die 3D-Modelle helfen, Operationen realistisch zu planen und verschiedene Operationsvarianten zu vergleichen. «Ich kann das so sehen wie bei der Operation, wenn ich das Herz öffnen muss», sagt Alexander Kadner, Leiter der Kinderherzchirurgie am Inselspital. «So kann ich in Gedanken die Operation schon einmal durchgehen, allfällige Probleme vorwegnehmen und die Operation sozusagen im Trockenen üben.» Die Ärzte können auch probeweise Implantate einsetzen und diese bereits massgeschneidert vorbereiten.
Früher konnten die Ärzte bei der Planung von Operationen nur auf zweidimensionale Bilder zurückgreifen. Wie der zu operierende Herzfehler eines Kindes in Wirklichkeit aussah, erfuhren die Ärzte oft erst im Operationssaal.
Bestmögliche Operationsstrategie finden
Die dreidimensionalen Computermodelle haben zudem den Vorteil, dass sie sich an Spezialisten auf der ganzen Welt versenden lassen. Diese können bei besonders komplexen Fällen helfen, die bestmögliche Operationsstrategie zu entwickeln.
Die Kinderherzmodelle aus Kunststoff sind auch wichtig für die Ausbildung von Kinderherzchirurgen. Jeder Herzfehler lässt sich originalgetreu darstellen. Im Vergleich dazu waren frühere Herzmodelle eher abstrakt und unrealistisch.
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Die Vorteile der Technologie sind so offensichtlich, dass sie bereits von anderen Abteilungen am Inselspital übernommen wurde. Und die Arbeit am Projekt ist noch lange nicht zu Ende. Projektleiter Philipp Heinisch sucht nach Möglichkeiten, die dreidimensionalen Herzmodelle auch nur mit Ultraschalldaten zu erstellen: «Ultraschall hat den Vorteil, dass er sehr kostengünstig ist. Er ist überall verfügbar und für den Patienten sehr verträglich, da wir keine Röntgenstrahlen haben.» Heinisch ist zuversichtlich, dass die Umwandlung der Ultraschalldaten in ein 3D-Modell längerfristig machbar ist.
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Ein anderer Wunsch der Kinderchirurgen am Inselspital: Mit Hilfe der 3D-Modelle vor der Operation für die Patienten massgeschneiderte Implantate drucken zu können. Je nachdem sogar nur ein Gerüst, welches mit Zellen und Gewebe modifiziert wird und dann mit dem kleinen Patienten mitwachsen kann.
