3D-Druck zur Verbesserung des Nasenspülergebnisses

Chronische Rhinosinusitis (CRS) ist eine der häufigsten Erkrankungen in den USA und betrifft schätzungsweise 13 % der Erwachsenen oder etwa 30 Millionen Menschen. Es verursacht jedes Jahr 12,5 Millionen Arztbesuche und verursacht jährliche Gesundheitsausgaben in Höhe von 5,8 Milliarden US-Dollar (National Health Interview Survey 2009, CDC). Zu den Hauptsymptomen zählen verstopfte Nase, Schmerzen/Druck im Gesicht, Nasenausfluss, Eiterigkeit in der Nasenhöhle und Geruchsverlust. Diese Symptome beeinträchtigen die Lebensqualität der Patienten erheblich, selbst im Vergleich zu chronisch schwächenden Krankheiten wie Diabetes und Herzinsuffizienz.

Topische Therapien spielen eine wesentliche Rolle bei der Behandlung von CRS, und eine großvolumige Spülung (z. B. Neti Pot, Quetschflaschen) ist für die Verteilung in den Nebenhöhlen wirksamer als andere topische Verabreichungsmethoden wie Nasensprays, Vernebler oder Zerstäuber . Spülungen mit Kochsalzlösung wurden in einer Reihe klinischer Szenarien empfohlen, einschließlich der Erstbehandlung von CRS und der postoperativen Pflege. Auch großvolumige Spülungen haben sich als vorteilhaft für die Medikamentenverabreichung erwiesen, beispielsweise bei Mupirocin und Kortikosteroiden. Aufgrund der komplizierten und variablen Anatomie der menschlichen Nasenluftwege ist die Wirksamkeit topischer Spülungen jedoch uneinheitlich und schwer vorherzusagen. Frühere Studien unserer Gruppe und anderer haben gezeigt, dass Nasenspülmittel möglicherweise nicht zuverlässig in alle Nebenhöhlen eindringen und die Wirksamkeit je nach bestimmten Nebenhöhlen, Kopfpositionen, Injektionswinkel, Druck, Flussraten und anderen Faktoren variiert. Wir haben derzeit kein klares Verständnis über die optimale(n) Liefertechnik(en). Um diese Ergebnisse zu verbessern, ist die Wirksamkeit der topischen Spülung gezielter Nebenhöhlen ein Bereich aktiver Forschung. Allerdings wurden die Untersuchungen durch arbeitsintensive Methoden wie Leichenstudien oder die Verwendung farbiger Farbstoffe mit anschließender Endoskopie zur Visualisierung, wohin die Spülung gelangt sein könnte, eingeschränkt. In anderen Studien wurden Spülungen mit jodiertem Kontrastmittel und anschließende Computertomographie (CT)-Scans verwendet, um festzustellen, welche Nebenhöhlen Kontrastmittel sammeln. In ähnlicher Weise wurden auch Technetium-99m-Schwefelkolloid und Fluorescein als Tracer verwendet, um die Verteilung von Nasennebenhöhlenspülungen sichtbar zu machen. Diese arbeitsintensiven Techniken lassen sich nur schwer auf eine große Stichprobe anwenden. Sie erhöhen das Risiko für den Patienten und erfassen im Allgemeinen nur die Stellen, an denen sich die Spülflüssigkeit am Ende der Spülung befunden hat, nicht jedoch die Details der Spülungsströmungswege, die es uns ermöglichen würden, zu verstehen, warum die Spülergebnisse variieren.

Sowohl aus Patienten- als auch aus Klinikersicht kann das Fehlen einer klaren Vorhersage der patientenspezifischen Spülergebnisse frustrierend sein, da Ärzte eine strenge tägliche Spülroutine vorschreiben, aber keine Garantie dafür haben, dass die Maßnahmen der Patienten wirksam sind. Wenn sich die Symptome nach Spülzyklen nicht bessern, lässt sich nur schwer feststellen, ob die hinzugefügten Medikamente nicht wirken oder ob die Spülung klinisch relevante Ziele tief in den Nebenhöhlen nicht erreicht. Viele Patienten und Chirurgen entscheiden sich daher für systemische Medikamente oder Operationen, was das Risiko einer Übermedikation, des Wachstums resistenter Organismen, systemischer Nebenwirkungen und eines ernsthaften Risikos durch eine Operation erhöht.

Der Zweck dieser Studie bestand darin, eine neuartige Idee vorzuschlagen: die Anwendung dreidimensionaler (3D-)Drucktechnologie auf der Grundlage der Computertomographie-Scans (CT) einzelner Patienten, um eine optimale personalisierte Nasenspülstrategie (Kopfpositionen, Injektionswinkel, Fluss) zu bestimmen Tarife usw.).