3D-Druck des Herzens

Den einen Herzfehler gibt es nicht, sondern mehrere hundert Varianten von Fehlbildungen am Organ. „Bei Herzfehlbildungen ist alles anders als normal“, sagt Dr. Frank Uhlemann, Ärztlicher Direktor der Pädiatrie 3 – Zentrum für Angeborene Herzfehler Stuttgart, Pädiatrische Intensivmedizin, Pneumologie und Allergologie und Leiter des Zentrums für angeborene Herzfehler am Olgahospital des Klinikums Stuttgart.

Dr. Uhlemann behandelt mit einem interdisziplinären Team Kinder, die mit einer statt zwei Herzkammern geboren werden, deren Herz nur mit zwei statt vier Herzhöhlenkammern angelegt ist, bei denen die großen herznahen Gefäße verengt, verschlossen oder falsch mit dem Herzen verbunden sind oder sich die Lage des Herzens verändert hat. Angeborene Herzfehler gehören zu den häufigsten Fehlbildungen bei Kindern. Eines von hundert neugeborenen Babys kommt mit einem fehlgebildeten Herzen oder Herzgefäßen auf die Welt. Und oft lernen Dr. Uhlemann und sein Team diese Kinder bereits vor ihrer Geburt kennen.

Wie bei dem Fall eines 14 Monate alten Mädchens, das am „double outlet right ventricle“ leidet. Bei dieser Fehlbildung entspringt die Hauptschlagader, auch Körperschlagader genannt, aus der rechten statt der linken Herzkammer. „Hinzu kommt, dass es ein Loch zwischen den beiden Herzkammern gibt. Sauerstoffarmes und -reiches Blut vermischen sich. Das Blut wird nicht mit ausreichendem Druck durch den Körper gepumpt und die Lungenschlagader ist verengt“, erklärt der Kinderkardiologe. 250 Kinder mit angeborenem Herzfehler behandeln die Experten am Olgäle jährlich. Doch dieser Fall ist besonders - und erfordert auch eine besondere OP-Vorbereitung: den 3D-Druck des Herzens.

Anhand des Modells können die Mediziner detailliert planen, wie sie den Herzfehler korrigieren können - was bei einem Kinderherz in der Größe einer Mandarine unabdingbar ist. Gedruckt wird dieses Modell auf der Basis eines genauen Datensatzes. Diese Daten setzten sich aus vielen verschiedenen CT-, MRT-Aufnahmen und Herzultraschallbildern zusammen. „Die Datenqualität ist entscheidend dafür, wie detailliert das 3D-Modell wird“, sagt Dr. Uhlemann. Verantwortlich dafür sind Dr. Tobias Trabold vom Zentrum für kardiovaskuläre Bildgebung am Katharinenhospital und Dr. Volker Ocker vom Zentrum für angeborene Herzfehler. Mit Hilfe von modernen Geräten und verschiedenen CT-Programmen ist es ihnen möglich, hochauflösende, bis ins kleinste Detail gehende Bilder zu erstellen. Die besondere Schwierigkeit ist, dass das Herz während der Aufnahmen schlägt und innen hohl ist. „Bei Kindern ist es zudem sehr wichtig, mit niedrigen Strahlendosen zu arbeiten“, betont Dr. Uhlemann.

Das 3D-Modell ist am Ende so groß wie die Handinnenfläche und besteht aus einem Material, das weichem Plastik ähnelt. Um in das Innere hineinschauen zu können, schneidet Kinderherzchirurg Dr. Ioannis Tzanavaros von der Sana Herzchirurgie Stuttgart ein Stück aus dem Modell heraus. Bei der Behandlung und Operation von Kindern mit angeborenen Herzfehlern arbeiten die Mediziner Uhlemann und Tzanavaros im Rahmen des Zentrums für angeborene Herzfehler eng zusammen.