Translationale Medizintechnik: Intelligentes Inhalationssystem

Frühchen mit Lungenerkrankungen schonend behandeln

15.12.2018

Frühchen, die vor Abschluss der Lungenreife auf die Welt kommen, leiden oftmals an einem Mangel an Surfactant – einer Substanz, die zur Entfaltung der Lunge benötigt wird. Auch sind sie besonders anfällig für Erkrankungen des Atemorgans, die inhalativ behandelt werden müssen. Doch die zur Verfügung stehenden Inhalationssysteme sind nicht an die Bedürfnisse von Früh- und Neugeborenen angepasst. Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM entwickeln gemeinsam mit Partnern ein System, mit dem sich Medikamente in Form von Aerosolen effizient und atemgetriggert verabreichen lassen. Dies ermöglicht eine kürzere Therapiedauer, die die kleinen Körper weniger belastet.

Weltweit werden etwa 15 Millionen Babys jährlich zu früh geboren, Tendenz steigend. Industrienationen sind von dieser Entwicklung nicht ausgenommen. In Deutschland liegt die Rate laut der Weltgesundheitsorganisation WHO bei 9,2 pro 100 Neugeborene. Eine der am häufigsten auftretenden Komplikationen bei Frühchen ist die Bronchopulmonale Dysplasie, eine chronische Lungenerkrankung, die durch die oftmals notwendige künstliche Beatmung ausgelöst wird. Auch das Immunsystem der Frühchen ist nicht ausgereift, daher haben sie zudem ein erhöhtes Infektionsrisiko. Lungeninfektionen werden am besten mit Medikamenten zum Inhalieren behandelt. Speziell an die Bedürfnisse von Neu- und Frühgeborenen angepasste Inhalationssysteme sind jedoch nicht verfügbar, entsprechende Technologien sind aufgrund der spezifischen Atemeigenschaften der Winzlinge sehr anspruchsvoll: Charakteristische Merkmale der kleinen Patienten sind eine hohe Atemfrequenz von 40 bis über 60 Atemstöße pro Minute und kurze Inhalationsperioden von 0,25 bis 0,4 Sekunden. Hinzu kommt, dass die neonatale Lunge nur kleine Atemzugvolumen aufweist. Die inhalative Behandlung wird dadurch zusätzlich erschwert. Daher entwickeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM in Hannover gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung ein neues Inhalationssystem, das eine effiziente und schonende inhalative Therapie von Frühgeborenen ermöglicht.