Implantierbarer Schließmuskelersatz lindert Leiden
Freiburger Team gewinnt Innovationswettbewerb zur Förderung der Medizintechnik
Mindestens 800.000 Menschen sind allein in Deutschland von einem Leiden betroffen, das meist tabuisiert wird: Stuhlinkontinenz. Die Dunkelziffer, so schätzt die Arbeitsgruppe von Dr. Hans-Jürgen Schrag an der Universität Freiburg, liegt um einiges höher. Rund 20 Prozent der Betroffenen kann mit herkömmlichen Methoden nicht geholfen werden. Daher plant das Team von Dr. Schrag einen voll implantierbaren Schließmuskelersatz. Das neue System könnte auch Menschen mit künstlichem Darmausgang eine Hilfe sein - zum einen würde der lästige Beutel überflüssig, zum anderen könnte der künstliche Ausgang an eine weniger exponierte Stelle verlegt werden. Das Projekt gehört zu den diesjährigen Gewinnern des Innovationswettbewerbs und wird in den kommenden zwei Jahren vom BMBF mit rund 199.000 Euro gefördert.
Bei dem von Dr. Schrag und seinem Team vorgeschlagenen künstlichen Schließmuskel wird eine elastische Trägerhülse den nicht mehr funktionsfähigen Schließmuskel des Enddarms zirkulär umfassen. An der Innenseite der Trägerhülse befindet sich eine Kompressionseinheit - ein so genannter Kompressionscuff der sich durch Befüllen mit einer Flüssigkeit aufbläht und so den Darm von außen zusammendrückt. Das Füllen und Entleeren des Cuffs geschieht mittels einer Mikropumpe, die die Flüssigkeit zwischen dem Kompressionscuff und einem Reservoir hin- und hertransportiert. Je nach Ausführung ist hier ein Flüssigkeitsvolumen von nur elf bis 23 Millilitern nötig. Eine Miniaturisierung des gesamten Systems wird dadurch möglich: Alle Cuffs, die Mikropumpe, sowie Teile der Steuerelektronik und der Energieversorgung können in der Trägerhülse untergebracht werden. Somit vereinfacht sich die Implantation erheblich, das Infektionsrisiko sinkt und das gesamte Gerät ist weniger störanfällig. Die Entleerung des Darms und das Verschließen kann dann vom Patienten über eine unter die Haut implantierte Steuereinheit und einer Fernbedienung gezielt herbeigeführt werden.
Kommt eine Prothese nach dem oben beschriebenen Funktionsprinzip an einem Darmsegment zum Einsatz, das nicht wie im Falle des Enddarms durch umliegende Muskeln geschützt ist, birgt die dauerhafte Kompression an einer Stelle des Darms die Gefahr schwerwiegender Gewebeschäden und Infektionen.
Für dieses bislang ungelöste Problem planen die Mediziner und Wissenschaftler die Ansteuerung von mehreren Kompressionscuffs. Auf diese Weise lässt sich eine zyklische und alternierende Druckentlastung eines Darmsegments realisieren. Gerade dieses Detail eröffnet dem künstlichen Schließmuskel neue Einsatzgebiete: Der Implantation bei Patienten mit einem künstlichen Darmausgang, wobei dieser dann an eine weniger exponierte Stelle oder sogar an die Stelle des im Rahmen einer Krebsoperation entfernten Schließmuskels eingesetzt werden könnte, oder aber auch bei Patienten mit einem Defekt der Schließfunktion der Speiseröhre.
Das Team um Dr. Schrag hat im Vorfeld das Design und die Technologieentwicklung der Kompressionscuffs und Mikroperistaltikpumpen gemeistert. Auf diesen Arbeiten aufbauend konzentriert sich das Team nun auf die Konstruktion und Integration der wesentlichen Funktionsbausteine des künstlichen Schließmuskels und den Funktionsnachweis. In zwei Jahren, so ist sich die Arbeitsgruppe sicher, wird ein vollimplantierbarer Schließmuskelersatz vorliegen, der nach erfolgreichem Abschluss der klinischen Studien weltweit das Leben von mehreren hunderttausend Menschen erleichtert.
Kontakt:
Dr. Hans-Jürgen Schrag
Artificial Sphincter Study Group
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Abt. Allgemein- und Viszeralchirurgie mit Poliklinik
Hugstetterstr. 55
79095 Freiburg
Tel: 0761/270-2805 / 06
Fax: 0761/270-2804
E-mail: h.j.schrag@t-online.de
