Weltweit erste 3-D-Rekonstruktion eines Schädels mit neuer computer-assistierter Methode

Der kleine Emil litt unter einer seltenen Krankheit: Die sogenannte Kraniosynostose tritt rein statistisch bei nur einem von 2.000 Kindern auf. Dabei handelt es sich um den vorzeitigen Verschluss einer oder mehrerer Schädelnähte. Normalerweise bleiben diese in den ersten Lebensjahren flexibel, damit der Kopf und das Gehirn wachsen und sich entwickeln können. Emil konnte in der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) geholfen werden. Chirurgen der Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie (MKG) und der Klinik für Neurochirurgie haben den Schädel des Jungen dreidimensional am Computer rekonstruiert und ihm im November 2015 bei einer Operation ein neuartiges Netz implantiert. Das Material wird vom Körper resorbiert, das Implantat löst sich nach einigen Monaten auf und wird durch körpereigenen Knochen ersetzt. Der Schädel kann sich dadurch „normal“ entwickeln. Es war der erste Eingriff nach dieser Methode weltweit. Bei der Operation war Emil fünf Monate alt, inzwischen hat er seinen ersten Geburtstag gefeiert, und es geht ihm gut.

„Durch die zu frühe Verknöcherung der Schädelnähte hat das Gehirn nicht genügend Platz zu wachsen“, erklärt Privatdozent Dr. Dr. Majeed Rana, stellvertretender Ärztlicher Direktor für den Bereich der rekonstruktiven Gesichtschirurgie der Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie. Die Ursache für eine Kraniosynostose ist in den meisten Fällen unklar. Wird die Erkrankung nicht behandelt, kann es zu asymmetrischen Verformungen des Schädels, Entwicklungsstörungen des Gehirns, neurologischen Ausfällen und Sehstörungen kommen. Es gibt unterschiedliche Varianten der Erkrankung. In den meisten Fällen ist die sogenannte Pfeilnaht über dem Scheitel verschlossen. So war es auch bei Emil. „Dass der Kopf ein klein wenig verformt war, war uns schon kurz nach der Geburt aufgefallen“, berichtet Emils Vater, Oliver T. Doch da das bei Neugeborenen nicht ungewöhnlich ist, warteten er und seine Frau Katharina erst einmal ab. „Unsere Hebamme hat uns dann empfohlen, ihn doch mal von einem Spezialisten untersuchen zu lassen“, erinnert sich der Vater.

Zu frühe Verknöcherung – mit schweren Folgen

Die Ärzte Professor Gellrich, Dr. Rana (mit Emil auf dem Arm), Dr. Hermann und Professor Krauss. Foto: MHH/Kaiser

Im Alter von sechs Wochen stellten die Eltern Emil bei Dr. Rana und seinem Kollegen Dr. Elvis Josef Hermann, leitender Oberarzt und Leiter der Pädiatrischen Neurochirurgie der Klinik für Neurochirurgie, vor. Die Ärzte warteten bis der optimale Zeitpunkt für den Eingriff gekommen war. „Die Deformierung hatte zugenommen, der Schädel war zu sehr in die Länge gewachsen. Durch bildgebende Verfahren konnte die Kraniosynostose weiter verifiziert werden“, erklärt der Neurochirurg.

Netz aus resorbierbarem Material

Bei dem herkömmlichen Operationsverfahren wird die verschlossene Naht aus dem Schädel herausgesägt, um mehr Flexibilität für den Schädel und mehr Platz für das Gehirn zu schaffen. „Mit dieser Methode können gute Erfolge erzielt werden, manchmal bleibt jedoch eine leichte Deformierung bestehen“, erläutert Dr. Hermann. Also schlugen die beiden Chirurgen den Eltern die neue Operationsmethode, die sie gemeinsam entwickelt hatten, vor. Für den Eingriff musste Einiges vorbereitet werden. Mit Hilfe aufwändiger 3-D-Berechnungen ermittelte ein Medizintechnik-Ingenieur der MKG-Klinik die optimale Kopfform für Emil und erstellte auf Grundlage dieser Daten eine Schnittschablone und das genau an den kleinen Patienten angepasste Netzimplantat. Die Herstellung eines patientenspezifischen Schädelimplantats aus bioresorbierbarem Material mithilfe einer computer-assistierten Rekonstruktion ist völlig neu. Dabei arbeitet die Klinik mit dem Medizintechnikunternehmen KLS Martin zusammen.

Implantat lenkt das Schädelwachstum

Während des Eingriffs wurden die verschlossene Schädelnaht und weitere keilförmige Stücke nach der angefertigten Schablone exakt symmetrisch aus Emils Schädeldecke herausgesägt. Darüber setzten die Chirurgen das neuartige Netz und legten die Kopfhaut wieder darüber. „Das Netz fungiert als Leitstruktur für die nachwachsenden Knochenzellen“, erklärt Dr. Rana. „Die Schädelknochen wachsen langsam in der gewünschten Form nach und verschließen die Lücken irgendwann vollständig. Das Netz löst sich mit der Zeit auf.“ So lässt sich das Schädelwachstum lenken, die Entwicklung der Form nahezu voraussagen. Wie schnell das Implantat resorbiert werden soll, kann bei der Herstellung beeinflusst werden. In den ersten acht Wochen nach dem Eingriff gibt das Netz in erster Linie Stabilität, danach wird es flexibler, damit sich das Gehirn entfalten kann. Nach acht bis zwölf Monaten soll es vollständig aufgelöst sein. Der Gesichtschirurg ist von der neuen Methode begeistert: „Der große Vorteil liegt darin, dass wir das Wachstum des Schädels lenken können. Wir können dafür sorgen, dass er sich möglichst symmetrisch entwickelt und dadurch ein optimales kosmetisches Ergebnis erzielt wird.“

Alles entwickelt sich wie geplant

Diese positive Aussicht hatte auch Katharina und Oliver T. überzeugt. „Wenn es die Chance gibt, ein optimales Ergebnis zu erzielen, dann wollten wir sie unbedingt nutzen“, sagt Oliver T. Emil hat sich seit seiner Operation ganz normal entwickelt. Der einjährige Junge fängt gerade an zu laufen und spricht schon die ersten Worte. „Außerdem ist er sehr musikalisch“, freut sich der Vater. Mit dem Schädelwachstum des kleinen Jungen sind die Ärzte bisher sehr zufrieden. „Alles entwickelt sich wie geplant“, stellt Dr. Rana zufrieden fest. Das symmetrische Wachstum des Kopfes löst nicht nur die funktionellen organischen Probleme der betroffenen Kinder, sondern hat auch wichtige ästhetische Effekte – ein normal geformter Kopf gibt keinen Anlass für Hänseleien oder Stigmatisierungen.

Vielversprechendes neues Implantat

Emil und seine Eltern Katharina und Oliver T. Foto: MHH/Kaiser

Zwischen zehn und 20 Kinder mit Kraniosynostose werden pro Jahr in der MHH behandelt. „Von der neuen OP-Methode werden vor allem die Patienten mit einem komplexeren Krankheitsbild profitieren“, erklärt Professor Dr. Dr. Nils-Claudius Gellrich, Direktor der Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie und Leiter des Interdisziplinären Zentrums für Gesichtsfehlbildungen der MHH. Er kann sich vorstellen, dass das Verfahren für diese Patienten in der MHH zur Standardtherapie wird. Dem resorbierbaren Implantatmaterial aus Polyglycolid räumen die Gesichtschirurgen und die Neurochirurgen gute Zukunftschancen ein. „Es wird auch in anderen Bereichen der Schädelchirurgie Eingang finden“, ist sich Professor Dr. Joachim Kurt Krauss, Direktor der Klinik für Neurochirurgie sicher. „Durch seine Eigenschaften hat das Material viele Vorteile gegenüber Implantaten aus Metall und Kunststoff.“ Diese Eigenschaften könnten beispielsweise auch bei der Behandlung von Tumor-Patienten oder von Unfallopfern dazu beitragen, wiederholte operative Eingriffe zu vermeiden.

Quelle
Medizinische Hochschule Hannover