Kinder mit angeborenen Herzfehlern müssen oft eine lange Reihe von belastenden Untersuchungen und Eingriffen über sich ergehen lassen. Eine neue Computersimulation soll Kindern einen Teil der Eingriffe ersparen. 

Für die Behandlung angeborener Herzfehler sind verteilt über die Jahre oft mehrere Eingriffe nötig – eine Belastung für Kind und Eltern. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS in Bremen hat eine Software entwickelt, mit der die verschiedenen Arten von Eingriffen im Vorfeld simuliert werden kann. „Mit Hilfe unserer Software können die Mediziner fundierter entscheiden, welche Art von Eingriff am günstigsten ist, ob man ihn auf einen späteren Zeitpunkt verschieben sollte und ob eine Intervention überhaupt nötig ist“, erläutert Dr. Anja Hennemuth, Forscherin bei Fraunhofer MEVIS. So manche Operation bleibt den jungen Patienten dadurch erspart.

Gefäßstützen virtuell testen

Ausgangspunkt für die Rechnersimulation sind Bilder, die ein Magnetresonanz-Scanner (MR-Scanner) von den Herzen der Patienten macht. Die Aufnahmen zeigen nicht nur die Form der Gefäße, sondern stellen auch den Blutfluss dar. „Daraus können unsere Algorithmen ermitteln, welche Blutdruck-Verhältnisse dort herrschen“, erklärt Dr. Anja Hennemuth. „Wichtig ist unter anderem, wie stark sich der Blutdruck vor und hinter einer Gefäßverengung unterscheidet.“ Ausgehend davon können die Experten abschätzen, welche Auswirkungen der jeweilige Eingriff hätte. So ist es den Forschern unter anderem möglich, das Einsetzen verschiedenartiger Gefäßstützen (Stents) oder eines virtuellen Ballonkatheters durchzuspielen.

Software arbeitet realitätsgetreu

Um zu prüfen, wie realitätsgetreu die Computersimulationen sind, haben die Experten klinische Studien am Deutschen Herzzentrum in Berlin durchgeführt. Dazu wurden die jungen Herzpatienten nach dem Eingriff nochmals per MR-Scanner untersucht. Dadurch ließen sich die Blutströme vor und nach der Intervention erfassen und mit den Simulationen abgleichen. Das Ergebnis: Das Softwaretool sagt die Blutströme und -drücke hinreichend genau voraus. „Wir haben die Eignung für die klinische Praxis gezeigt“, betont Anja Hennemuth. „Die nächsten Schritte wären Qualitätssicherung, Zulassung und Überführung in eine kommerzielle Lösung.“

Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft