Methodische Unterstützung zur individualisierungsgerechten Produktentwicklung und Weiterentwicklung eines In-Vitro Gefäßmodells zur Validierung

In Zusammenarbeit mit dem Unternehmen Acandis, dem Universitätsklinikum Hamburg Eppendorf und dem Institut für Mechanik der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg wird am PKT das Projekt BELUCCI - Individualisierte Flow Diversion Behandlung bearbeitet.

Ausgangssituation

Intrakranielle Aneurysmen sind krankhafte Erweiterungen der Hirngefäße, die bei einer Ruptur (Aufreißen) gefährliche Hirnblutungen auslösen können. Um dem vorzubeugen, kann ein Aneurysma mithilfe eines Flow Diverters behandelt werden. Das poröse Implantat wird dabei in das Gefäß vor das Aneurysma gelegt, wodurch der Blutfluss in das Aneurysma verändert wird und dieses sich dadurch zurückbilden kann. Das Verfahren bringt viele Vorteile mit sich, jedoch kommt es bei der Behandlung eines Aneurysmas mit einem Flow Diverter derzeit oftmals noch zu verschiedenen medizinischen (z.B. Thrombenbildung) und technischen (z.B. fehlerhafte Öffnung des Devices) Komplikationen.

Zielsetzung

Ziel des Verbundprojekts „Individualisierte Flow Diversion Behandlung“ ist die Erforschung und Validierung eines Ansatzes, mit dem eine patientenspezifische Implantatfertigung/ -auswahl nach individuellen Anforderungen erfolgen kann. Dadurch sollen Komplikationen während und nach der Behandlung verringert und die Versorgungsqualität gesteigert werden.  Das Teilvorhaben „Methodische Unterstützung zur individualisierungsgerechten Produktentwicklung und Weiterentwicklung eines In-Vitro Gefäßmodells zur Validierung“ verfolgt zwei Teilziele: Das erste Teilziel besteht in der Entwicklung eines methodischen Vorgehens zur Erfüllung kundenindividueller Anforderungen, mit dem ein komplexitätsarmes Vorgehen bei der wiederholten Berücksichtigung individueller Anforderungen unterstützt werden soll. Im zweiten Teilziel sollen patientenspezifische  Aneurysmamodelle aus der additiven Fertigung bezüglich ihrer haptischen Eigenschaften optimiert werden, um eine Evaluation der individualisierten Flow Diverter zu ermöglichen.

Lösungsansatz

Für die Entwicklung eines methodischen Vorgehens werden zunächst die interne und externe Vielfalt des DERIVO® Embolisation Device der Firma Acandis aufgenommen und analysiert. Es werden die Anforderungen der Anwender des Implantats (Mediziner) mit den technischen Möglichkeiten einer Anpassung des Flow Diverters zusammengebracht. Mithilfe einer Evaluation wird entschieden, ob eine patientenspezifische Implantatfertigung oder eine patientenspezifische Auswahl einer Produktvariante aus einem angepassten Produktportfolio zielführend ist.
Die Evaluation von individualisierten Flow Divertern kann mithilfe von additiv gefertigten, patientenspezifischen Aneurysmamodellen erfolgen, die in das neurointerventionelle Trainingsmodell HANNES (HAmburger ANatomisches NEurointerventionelles Simulationsmodell) integriert werden. Die haptischen Eigenschaften der Aneurysmamodelle werden weiter optimiert, indem verschiedene Beschichtungs- und Veredelungsverfahren sowie unterschiedliche Blutersatzmittel verglichen und auf die patientenspezifischen Aneurysmamodelle übertragen werden.

Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. D. Krause

Projektbearbeitung: Juliane Kuhl, M.Sc.

Projektförderung und Verbundpartner

Kooperationspartner im Projekt sind:

Acandis GmbH, Medizin­­technik­unter­nehmen aus Pforzheim

Klinik und Poliklinik für Neuroradiologische Diagnostik und Intervention am Universitätsklinikum Eppendorf (UKE)

Institut für Mechanik an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

Das Projekt wird gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Förderkennzeichen: 13GW0274D. Die Laufzeit des Projekts reicht von September 2018 bis August 2021.