Prof. Dr. Hadi Mozaffari Jovein (rechts) entwickelt mit seinen Mitarbeitenden Soheil Pilehvar (Mitte) und Rashid Haidari neue Materialien, die bei der Behandlung von Brustkrebs eingesetzt werden.
Am Institut für Werkstoffe und Anwendungstechnik der Hochschule Furtwangen wird an neuartigen Materialien geforscht, die die Behandlung von Brustkrebs schon bald deutlich verbessern könnten
Dank moderner Untersuchungsmethoden wie Mammografie-Screening und Mamma-Sonografie lassen sich Brusttumore heute oft schon im Frühstadium entdecken – häufig lange, bevor sie tastbar sind. Diese frühe Diagnose stellt die Chirurgie jedoch vor neue Herausforderungen: Wird ein Tumor operativ entfernt, muss er präzise lokalisiert werden, obwohl er von außen nicht fühlbar ist. In solchen Fällen wird bislang meist ein dünner Draht durch die Haut bis zum Tumor vorgeschoben, um die Stelle zu markieren. Für Patientinnen ist dieses Verfahren jedoch oft unangenehm und schmerzhaft.
Um diese Situation für die Patientinnen zu verbessern, wandte sich Dr. med. Hamid Huschmand Nia, Sektionsleiter am Brustzentrum des Marienhaus Klinikums Hetzelstift, an das das Institut für Werkstoffe und Anwendungstechnik (IWAT) der Hochschule Furtwangen. Dort stieß das Thema auf großes Interesse und Motivation. „Mir war sofort klar: Hier muss eine bessere Lösung gefunden werden“, sagt Prof. Dr. Hadi Jovein Mozaffari, Leiter des IWAT. Medizintechnik ist seine Leidenschaft. In den Laborräumen des Instituts reihen sich Prototypen und Implantate aneinander – allesamt entwickelt, um die Behandlung und Heilung von Patientinnen und Patienten zu verbessern.
Seit Monaten tüftelt die Forschungsgruppe um Professor Mozaffari nun also an einem Material, das den anspruchsvollen Anforderungen gerecht wird. Der neue Marker soll den Draht ersetzen und als winziger Clip dauerhaft im Gewebe verbleiben – ohne zu verrutschen. Die Geometrie muss so gestaltet sein, dass der Marker sicher an Ort und Stelle bleibt und die Operationen künftig ultraschallgesteuert und ohne Draht möglich sind.
Doch damit nicht genug: Das Material darf keine gesundheitsschädlichen Stoffe enthalten, muss sowohl im Röntgenbild als auch im Ultraschall gut sichtbar sein und dabei ein ganz bestimmtes Schatten- und Reflexionsverhalten zeigen. Und: Der Körper sollte den Marker möglichst nicht als Fremdkörper erkennen und abstoßen. „Unsere Körperzellen sind darin erstaunlich schnell und effektiv“, erklärt Professor Mozaffari. „Schon nach wenigen Tagen können herkömmliche Marker in Bildgebungsverfahren kaum noch dargestellt werden – dabei braucht es bei Brustkrebs oft eine langfristige Kontrolle.“
Um ihre Entwicklungen realitätsnah testen zu können, hat sich das Forschungsteam ein hochmodernes Ultraschallgerät angeschafft – genauso, wie es auch in Kliniken verwendet wird. „Wir müssen genau das sehen, was später die Operierenden sehen“, sagt Mozaffari.
Nach vielen Versuchsreihen und unzähligen Tests ist das Team inzwischen kurz vor dem Ziel. „Wir haben die Ergebnisse aller Versuche in einer riesigen Matrix zusammengefasst“, berichtet Mozaffari. Verschiedene Materialien und Fertigungsverfahren – vom Spritzguss über 3D-Druck bis zur Kompositbildung – wurden ausprobiert. Besonders herausfordernd ist die optimale Elastizität: Sie muss so gewählt sein, dass die Ultraschallwellen am Marker gebrochen werden und der Marker dadurch im Bild sichtbar bleibt.
Die Ergebnisse sind vielversprechend, aber noch streng geheim. „Ich bin zuversichtlich, dass unsere Brustmarker bis Ende des Jahres in ersten klinischen Studien getestet werden können“, sagt Mozaffari und hält einen der winzigen Marker zwischen Daumen und Zeigefinger. Ein gutes Gefühl: Diese wenigen Millimeter werden einen riesigen Unterschied machen.