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The first ultrasound-compatible cranial prosthesis enabling diagnostic and therapeutic use of ultrasound in brain pathologies

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Neue, Ultraschall-durchlässige Prothese eröffnet neue Möglichkeiten zur Behandlung von Gehirntumoren

Das EU-finanzierte Projekt INTRA entwickelte die erste Ultraschall-durchlässige implantierbare Prothese für neurochirurgische Eingriffe.

Gesundheit

Jedes Jahr müssen sich 260 000 Menschen in Europa und den USA einer Kraniektomie unterziehen, bei der ein Hirntumor entfernt oder eine Hirnverletzung oder Läsion behandelt werden. Bei diesem komplizierten chirurgischen Eingriff wird das Gehirn durch die Entfernung eines Teils des Knochens, des sogenannten Knochendeckels am Schädel, freigelegt. Nach dem Eingriff wird der Knochendeckel durch Implantate aus Kunststoffen und einem Titannetz ersetzt. Leider sind diese Materialien für Ultraschall nicht durchlässig, was problematisch ist, da Ultraschall die effektivste medizinische Methode ist, um das Gehirn nach dem Eingriff zu untersuchen. Damit Ärztinnen und Ärzte durch den Knochendeckel durchsehen können, entwickelte ein italienisches Unternehmen die Lösung INTRA, die weltweit erste Ultraschall-durchlässige implantierbare Prothese für neurochirurgische Eingriffe. „INTRA ermöglicht es, Ultraschall am Gehirn anzuwenden und die Wirksamkeit von Arzneimitteln zur Behandlung der Hirnerkrankung zu steigern“, erklärt Gianpietro Pasquon, Forscher bei Intelligenza Trasparente, einem italienischen Start-up, das sich auf Biomedizintechnik und neurochirurgische Bildverarbeitung spezialisiert. Intelligenza Trasparente entwickelte INTRA mit Unterstützung von EU-Mitteln und in enger Zusammenarbeit mit dem Carlo-Besta-Institut in Mailand sowie der Focused Ultrasound Foundation der Universität Virginia.

Neue Ansätze für die Krebsbehandlung

Da es bisher unmöglich war, Ultraschall für die Bildgebungstechnik im Gehirn zu verwenden, griffen viele Ärztinnen und Ärzte stattdessen zu MRT-Scans für die diagnostische Nachsorge nach dem Eingriff und zur Auswertung von Krebsbehandlungen wie Chemotherapie. MRT-Scans sind aber sehr teuer und nur begrenzt verfügbar, wodurch Wartezeiten für die Betroffenen entstehen – selbst wenn die Zeit drängt. Ultraschalluntersuchungen dagegen sind in ihrer Bildgebungsqualität gleichwertig und wesentlich günstiger. Außerdem sind sie sind in fast jedem Krankenhaus verfügbar. Trotz anfänglicher Probleme bei der Herstellung der biokompatiblen Prothese konnte das Forschungsteam von INTRA dank einer besseren Integration der Lieferkette eine Lösung finden. „Der Prototyp unserer Prothese wird neue Ansätze ermöglichen, um Krebs und andere neurodegenerative Erkrankungen zu behandeln, die ohne den Einsatz von Ultraschall schlicht unmöglich waren“, erläutert Pasquon. „Durch den Zugang zu fortgeschrittenen Bildgebungstechniken wie dem hochintensiven fokussierten Ultraschall können Neurologiepatienten schnell eine kosteneffiziente Diagnose erhalten, die notwendig ist, um Hirntumore wirksam zu behandeln.“

Erste Implantation am Menschen erfolgreich

Der INTRA-Prototyp durchlief im Rahmen des Projekts eine vollständige Testphase und wurde auch an einem echten menschlichen Patienten getestet. „Diese erste Implantation am Menschen demonstrierte die Machbarkeit der Anwendung von INTRA am Menschen“, sagt Pasquon. „Das Ultraschallbild des Gehirns des Patienten in Echtzeit zu sehen, war beeindruckend.“ Pasquon merkt an, dass die Ärzte dem Patienten vor der Implantation nur eine geringe Überlebenschance zumaßen. Gegen alle Erwartungen geht es ihm nach dem Eingriff jedoch weiterhin relativ gut. „Darauf sind wir sehr stolz“, fügt Pasquon hinzu. Intelligenza Trasparente arbeitet derzeit daran, die klinischen Studien voranzubringen. Das ist eine Voraussetzung, damit INTRA als medizinisches Gerät zertifiziert wird und in der EU und den USA auf den Markt gebracht werden kann. Um das Produkt Patientinnen und Patienten schnellstmöglich zur Verfügung zu stellen, bereitet das Team schon ein einheitliches Geschäftsmodell vor, das zum Ziel hat, die Vermarktungs- und Distributionsstrategie zu optimieren.

Schlüsselbegriffe

INTRA, Ultraschall, Hirntumore, neurochirurgische Eingriffe, Kraniektomie, Knochendeckel, Ultrasonografie, MRT

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