Maßgeschneiderte Implantate für die Therapie des Gefäßsystems

Datum
16.12.2019

Aortaaneurysma - eine tödliche Gefahr für Betroffene. Daher ist es enorm wichtig, diese krankhafte Aussackung der Hauptschlagader rechtzeitig zu therapieren. Das EXIST-Projekt "PerAGraft" hat eine Lösung entwickelt, mit der maßgeschneiderte Implantate für diese Behandlung schnell und effizient hergestellt werden können.

Neben der klassischen offenen Operation, bei der das erkrankte Gefäßsegment durch eine Prothese ersetzt wird, hat sich heute die minimalinvasive Behandlung etabliert. Dabei wird das Implantat über einen kleinen Schnitt in der Leistenarterie durch das Gefäßsystem bis an die erkrankte Stelle vorgeschoben und dort eingesetzt. Der Teil der erkrankten Aorta wird durch den eingesetzten "Schlauch" überbrückt. Die geschwächte Aortenwand im erkrankten Gefäßteil wird so vom Blutfluss abgeschirmt.

Wann ist eine patientenindividualisierte Lösung notwendig?

Befinden sich im erkrankten Gefäßsegment lebenswichtige, abgehende Blutgefäße wie beispielsweise die Nierenarterien, dann müssen Öffnungen im Implantat vorgesehen werden, um den Blutfluss in diese Gefäße auch nach Einsatz des Implantats weiterhin zu gewährleisten. Die Herstellung solcher individualisierten Implantate ist sehr aufwendig und durch viele manuelle Arbeitsschritte geprägt. Dies bedingt lange Lieferzeiten von mehreren Wochen. In dieser Zeit ist der Patient weiterhin der tödlichen Gefahr eines Risses des Aneurysmas, einer so genannten Ruptur, ausgesetzt.

Was leistet "PerAGraft"?

Genau an diesem Problem setzt "PerAGraft" an. Durch die Kombination einer digitalen Prozesskette und eines innovativen Herstellungsverfahrens kann das Team die Lieferzeit von mehreren Wochen auf nur wenige Tage reduzieren und somit einen wesentlichen Beitrag zur Patientensicherheit leisten.

Die Implementierung einer digitalen Prozesskette stellt dabei einen wesentlichen Meilenstein in der Automatisierung des Herstellungsprozesses dar. Die Herausforderung liegt darin, die exakte Implantatgeometrie aus den klinischen Bilddaten abzuleiten und anschließend in die Produktion einzuspeisen. Die zu diesem Zweck geschaffene Plattformtechnologie zur schnellen und effizienten Herstellung patientenindividualisierter Implantate soll langfristig auf weitere Anwendungsgebiete ausgeweitet werden.

Schematische Darstellung
Schematische Darstellung des Implantats, das individuell platzierte Löcher beinhaltet, um den Blutfluss zu lebenswichtigen von der Aorta abgehenden Gefäßen gewährleisten zu können. © PerAGraft

Wie kam es zur Umsetzung?

Die Idee entstand im Rahmen der Forschungsarbeit von Dr. Valentine Gesché am Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen. Die Prozesse für eine industrielle Herstellung patientenindividualisierter Implantate sind ein wesentlicher Forschungsschwerpunkt ihrer Arbeit. Gemeinsam mit Dr. Kathrin Kurtenbach und Alexander Löwen wurden innerhalb der mehrjährigen Forschungstätigkeit unterschiedliche Themengebiete untersucht, um das notwendige Fundament für die Unternehmensgründung zu schaffen. Das interdisziplinäre Forschungsumfeld faszinierte und begeisterte das Team von Anfang an.

Das Team von PerAGraft
Das Team v.l.n.r.: Daniel Nowak, Dr. Valentine Gesché, Dr. Kathrin Kurtenbach, Alexander Löwen © PerAGraft

Unterstützt wird das Team aus einem Netzwerk von klinischen Partnern und Forschungseinrichtungen unterschiedlicher Disziplinen. Zudem legt das Team sehr viel Wert auf eine positive Unternehmenskultur, weshalb es seit Beginn des Projekts an einem wertebasierten Führungs- und Kommunikationssystem arbeitet und dabei professionell gecoacht wird.

Seit Frühjahr 2018 wird das Team durch das ESF-Bundesprogramm "EXIST-Forschungstransfer" des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert. Daniel Nowak als Betriebswirt ergänzt das Team seit Sommer 2019. Gemeinsam arbeiten sie mit Hochdruck an dem Ziel, das Produkt zur Marktreife und somit zum Patienten zu bringen.

Das ESF-Bundesprogramm "EXIST"

Ziel des ESF-Bundesprogramms "EXIST" ist es, das Gründungsklima an Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen zu verbessern. Darüber hinaus sollen die Anzahl und der Erfolg technologieorientierter und wissensbasierter Unternehmensgründungen erhöht werden. "EXIST" umfasst drei Förderprogrammlinien:

  • Mit "EXIST-Forschungstransfer" werden herausragende forschungsbasierte Gründungsvorhaben, die mit aufwändigen und risikoreichen Entwicklungsarbeiten verbunden sind, gefördert.
  • Das "EXIST-Gründerstipendium" fördert die Vorbereitung innovativer Existenzgründungen aus Hochschulen und Forschungseinrichtungen, insbesondere die Erstellung eines tragfähigen Businessplans und die Entwicklung marktfähiger Produkte und Dienstleistungen.
  • "EXIST-Gründungskultur" wird in Form eines Wettbewerbs "Die Gründerhochschule" durchgeführt. Ziel ist es, hochschulweite Gesamtstrategien zu entwickeln und diese umzusetzen, um eine Gründungskultur und mehr Unternehmergeist an Hochschulen zu etablieren. Im November 2018 ist mit der Richtlinie "EXIST-Potentiale" eine neue Wettbewerbsrunde in "EXIST-Gründungskultur" gestartet. "EXIST-Potentiale" wird ausschließlich vom Bund gefördert.

Weitere Informationen zum ESF-Förderprogramm "EXIST" finden Sie auf dem ESF-Webportal sowie auf der Programmwebsite des BMWi.

Auszug aus dem ESF-Newsletter