Laut Statistiken der Weltgesundheitsorganisation (WHO) für das Jahr 2020 wird weltweit mehr als eines von zehn Babys zu früh geboren, was Frühgeburtlichkeit zur häufigsten Todesursache bei Kindern unter fünf Jahren macht. Babys, die vor der 32. Schwangerschaftswoche zur Welt kommen, auch »sehr Frühgeborene« genannt, sind aufgrund ihrer unterentwickelten Organsysteme nicht ausreichend auf das Leben außerhalb des Mutterleibs vorbereitet.
Aufgrund der Unreife ihres Körpers entwickeln sehr Frühgeborene häufig Morbiditäten, die vor allem das kardiopulmonale und das zentrale Nervensystem betreffen. Es wurde häufig beobachtet, dass Morbiditäten nicht isoliert, sondern in verschiedenen Kombinationen auftreten. Manchmal lässt sich dies durch eine gemeinsame Ursache erklären. Wenn Morbiditäten gleichzeitig auftreten, können sie sich auch gegenseitig in ihrem Verlauf beeinflussen. Die Untersuchung von Zusammenhängen zwischen Morbiditäten und die Identifizierung klinischer Morbiditätsmuster liefern häufig wertvolle Erkenntnisse zur Charakterisierung des Gesundheitszustands von Frühchen.
Datengesteuerte Analyse von Morbiditätsmustern bei Frühgeborenen
In Zusammenarbeit mit dem Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) in München hat das Fraunhofer-Institut für Kognitive Systeme IKS einen datengesteuerten Ansatz entwickelt, der auf zwei Kohorten von insgesamt 530 sehr frühgeborenen Babys basiert. Davon stammten 173 Babys aus der AIRR-Studie (»Attention to Infants at Respiratory Risks«, LMU Klinikum) und 357 Kinder aus der NEuroSIS-Studie (»Neonatal European Study of Inhaled Steroids«, Universitätsklinikum Tübingen).
Die Analyse des Fraunhofer IKS geht über die einfache Betrachtung von paarweisen Korrelationen hinaus, indem das gemeinsame Auftreten von Morbiditäten untersucht wird, um ein umfassendes Bild der Morbiditätslandschaft zu gewinnen. Dieser schrittweise, datengestützte Ansatz geht von der Einzelanalyse zum Gesamtbild.
Schritte der Analyse: Von paarweisen Korrelationen zu Morbiditätsmustern
- In einem ersten Schritt werden die Morbiditäten paarweise betrachtet und quantifiziert, inwieweit das Auftreten von zwei Morbiditäten korreliert ist.
- Dann hat das Fraunhofer-IKS-Team seine Perspektive erweitert, um alle Morbiditäten gleichzeitig zu betrachten und Muster des gemeinsamen Auftretens zu identifizieren.
- Zum Schluss wurden die Frühchen nach ihren Morbiditäten kategorisiert, um Gruppen mit ähnlichen Risikoprofilen zu identifizieren.
Der Ansatz des Fraunhofer IKS nutzt sowohl Methoden der statistischen Analyse als auch des unüberwachten Maschinellen Lernens. Die Analyse liefert eine umfassende Charakterisierung der Morbiditätsmuster bei Frühgeborenen.
Erkenntnisse aus der Morbiditätsanalyse:
- Stärkster Zusammenhang zwischen Morbiditäten: Die stärkste Korrelation wurde zwischen Bronchopulmonaler Dysplasie (Lungenerkrankung) und Frühgeborenen-Retinopathie (Augenerkrankung) beobachtet. Das bedeutet, dass Frühchen mit Lungenerkrankungen ein höheres Risiko haben, auch Augenprobleme zu bekommen. Dies könnte ein Hinweis darauf sein, dass sie gemeinsame Ursachen haben, wie z. B. Entzündungen im Körper oder genetische Veranlagungen, die beide Erkrankungen begünstigen.
- Lungenerkrankung als wichtiger Risikofaktor: Bronchopulmonale Dysplasie (Lungenerkrankung) wird häufig als Schlüsselfaktor für die Entwicklung von anderen Morbiditäten angesehen. Die Forscherinnen und Forscher verglichen das Risiko von Morbiditäten in Patientengruppen mit unterschiedlichen Schweregraden der Lungenerkrankung. Dabei zeigte sich, dass die Bronchopulmonale Dysplasie zwar eine wichtige Rolle spielt, jedoch allein nicht den gesamten Gesundheitszustand eines Frühchens widerspiegelt.
- Isolierte Morbiditäten: Etwa 20-25 % der Patienten in den zwei Kohorten wiesen isolierte Morbiditäten auf, d. h. nur ein Gesundheitsproblem. Allerdings trat Pulmonale Hypertonie (Herz-Kreislauf-Erkrankung) nie allein auf, sondern immer zusammen mit anderen Morbiditäten.
- Morbiditätsbelastung: Mithilfe von unüberwachtem maschinellem Lernen wurden Gruppen von Patienten mit ähnlichen Morbiditätsmustern identifiziert. Mit dem Begriff "Morbiditätsbelastung" wird die Anzahl und der Schweregrad der Morbiditäten bezeichnet, die ein Frühchen aufweist. Eine hohe Morbiditätsbelastung bezeichnet das Vorhandensein von mindestens vier von fünf Morbiditäten. Die Analysen zeigten, dass die Morbiditätsbelastung zwischen einzelnen Gruppen variiert; etwa ein Viertel der Patienten fällt in die Gruppe mit geringer Morbiditätsbelastung.
Diese Erkenntnisse sind ein wichtiger Schritt zum besseren Verständnis der gesundheitlichen Herausforderungen von Frühgeborenen. Die Identifizierung von Morbiditätsmustern und das Verständnis des komplexen Gesamtbildes ebnen den Weg für die Entwicklung personalisierter Nachsorgestrategien, welche die Gesundheit von Frühgeborenen signifikant verbessern können.
Fortschritte in der medizinischen Behandlung und Simulation von Frühgeborenen
Der Frühstart ins Leben ist oft schwer. Jährlich werden in Deutschland ca. 60.000 Kinder vor der vollendeten 37. Schwangerschaftswoche (SSW) geboren, was jedes 11. Neugeborene zu einem Frühchen macht. Sehr kleine Frühgeborene mit einem zu erwarteten Geburtsgewicht von bis zu 1.500 Gramm sollen aufgrund von Vorgaben des gemeinsamen Bundesausschusses in spezialisierten Behandlungszentren, den sogenannten Perinatalzentren, versorgt werden.
Beim Auftreten von Komplikationen, die mit der Unreife verbunden sein können, kann durch hochspezialisierte Behandlungen sehr gut geholfen werden. Die meisten Frühgeborenen kommen nur wenige Wochen vor dem errechneten Termin zur Welt. Im Vergleich zu reif geborenen Kindern haben sie zwar vermehrt mit Anpassungsproblemen und erhöhter Infektanfälligkeit zu kämpfen, haben aber insgesamt eine sehr gute Prognose. Je unreifer ein Kind bei seiner vorzeitigen Geburt war, desto größer sind die Risiken. Vor allem sehr kleine Frühgeborene mit noch nicht ausgereifter Lunge sind auf kompetente und erfahrene Versorgung angewiesen.
Moderne Simulationstechnologien für das Training von Ärzten
An der Tübinger Uniklinik üben Ärzte künftig die Behandlung von Frühgeborenen an einem Modell-Baby. Der Körperbau der Puppe mit dem Namen „Paul“ ist einem Kind in der 27. Schwangerschaftswoche nachempfunden. Die Uni-Kinderkliniken in Tübingen und Lübeck sind die ersten Krankenhäuser in Deutschland mit einem Frühchensimulator. Es handelt sich um den weltweit kleinsten Simulator für realistische Notfalltrainings in der Frühgeborenenmedizin.
LifeCast Simulations-Babys bieten ebenfalls hochrealistische Übungsmodelle. Das Frühgeborenen-Simulations-Baby hat ein Gewicht von 950 Gramm und entspricht ca. einem Frühchen der 28. bis 29. SSW. Es ist das realistischste Simulations-Baby weltweit und unterstützt eine natürlichere Handhabung, was einen echten Mehrwert für die medizinische Simulation von frühgeborenen Babys bringt.
Innovative Behandlungsmethoden: Concord Birth Flow® und künstliche Plazenta
Pünktlich zum Welt-Frühgeborenen-Tag am 17. November wurde am Klinikum Links der Weser eine neue Methode namens Concord Birth Flow® eingeführt. Diese Methode, die in den Niederlanden entwickelt wurde, erlaubt es mittels eines eigens hierfür konzipierten Gerätes, das Kind nach der Geburt noch an der Nabelschnur in unmittelbarer Nähe der Mutter zu stabilisieren. Der große Vorteil ist, dass die Eltern ihr Kind währenddessen sehen, hören und oft sogar berühren können. Dies trägt zu einem intensiveren Geburtserlebnis und einem besseren Bindungsstart zwischen Eltern und Kind bei. Die Erstversorgung an der Nabelschnur erlaubt zudem eine sanftere, physiologische Umstellung des kindlichen Kreislaufes an das Leben außerhalb des Mutterleibs, wodurch häufige Komplikationen vermieden werden können.
Ein Forscherteam der McMaster-University arbeitet seit sechs Jahren an der Entwicklung einer künstlichen Plazenta, um die Folgen des Atemnotsyndroms (RDS) bei Frühgeborenen zu vermeiden. RDS tritt bei etwa der Hälfte der vor der 32. Schwangerschaftswoche geborenen Babys auf, weil die Lunge noch nicht ausgereift ist und der Mangel an Surfactant den Gasaustausch erschwert. Bisherige Therapien wie die künstliche Beatmung oder die Herz-Lungen-Maschine (ECMO) können schwerwiegende Folgen haben. Die künstliche Plazenta soll das Blut des Babys direkt mit Sauerstoff versorgen, ohne die Lunge zusätzlich zu belasten. Eine Meilenstein-Entwicklung ist eine pumpenlose Vorrichtung, die direkt an die Nabelschnur angeschlossen wird und durch den natürlichen Herzschlag des Babys das Blut durch Mikrokanäle pumpt, die für den Gasaustausch sorgen.
Förderung der Eltern-Kind-Bindung und psychologische Unterstützung
Die individualisierte, entwicklungsorientierte Pflege ist neben der medizinischen Versorgung für die Entwicklung frühgeborener Kinder von entscheidender Bedeutung. Eltern sollen möglichst frühzeitig zur selbstständigen Pflege- und Versorgung ihres Kindes befähigt werden. Das Baden durch die Eltern, das im Rahmen einer standardisierten Anleitung erworbenen praktischen Fertigkeiten, dauert durchschnittlich 60 Minuten und stellt keine Belastung für die Frühgeborenen dar, sondern unterstützt die Eltern-Kind-Bindung.
Das Projekt „FRÜHchEn-SIGNALE“ bietet ein videogestütztes Feinfühligkeitstraining für Eltern frühgeborener Kinder während der intensivmedizinischen Behandlung. Ein computergestütztes Testverfahren erfasst die elterliche Feinfühligkeit gegenüber ausgewählten Entwicklungssignalen des Kindes. Pilotstudien zeigten positive Effekte auf einzelne Merkmale feinfühligen Verhaltens und eine hohe Akzeptanz des Trainings im stationären Alltag.
Das Projekt „Elterliches Erleben und Empfinden nach Entlassung des frühgeborenen Kindes“ befasste sich mit der Erfassung der elterlichen Adaptation nach den ersten Wochen mit dem Frühgeborenen in der häuslichen Umgebung. Ein online-Fragebogen ermöglichte die Erfassung von elterlichem Stresserleben, sozialer Unterstützung und Regulationsanforderungen des Kindes. Die Ergebnisse weisen auf die besondere Rolle der durch die Mütter angenommenen kindlichen Anforderungen für das Belastungserleben hin.
Die Qualität der Eltern/Mutter-Kind-Interaktion wird durch formale und inhaltlich angepasste Wissensvermittlung und praktische Anleitung der Eltern in der Pflege und Versorgung ihres frühgeborenen Kindes optimal unterstützt. Dies fördert sowohl die Bindungsentwicklung als auch die Versorgungskompetenz.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Beurteilung der Pflege- und Versorgungskompetenz von Eltern frühgeborener Kinder nach objektiven Kriterien. Ein entwickelter Beurteilungsbogen hilft, die erlangten Kompetenzen zu bewerten und den Unterstützungsbedarf für zu Hause nach der Entlassung des Kindes genau zu beschreiben.
Unterstützung bei Trauer und Verlust
Das Projekt „Begleitung verwaister Eltern“ befragte betroffene Eltern, um das Betreuungsangebot zu verbessern. Die Befragungsergebnisse flossen in die Gestaltung von Flyern mit Informationen zu Ansprechpartnern und Unterstützungsmöglichkeiten zur Trauerbewältigung sowie in die Gestaltung von Gesprächsangeboten ein.
Tagebuch und digitale Unterstützung für Eltern
Ein speziell entwickeltes Tagebuch für Eltern frühgeborener und kranker neugeborener Kinder ermöglicht es, Gedanken, Gefühle, besondere Momente sowie Entwicklungsschritte des Kindes festzuhalten. Der Ordner „Wenn das Leben früh beginnt…“ kann von den Eltern nach und nach mit weiteren Informationen aufgefüllt werden.
Das Projekt „Welcome“ bietet digitalen Unterstützung für Familien mit Frühgeborenen, die intensive Nachsorge benötigen. Eine maßgeschneiderte App, regelmäßige Videosprechstunden und eine Lernplattform sollen den Übergang nach der Entlassung aus der Klinik erleichtern.
Forschung zu Feto-Neonatalen Pfaden und taktiler Interaktion
Der Feto-Neonatale Pfad ist ein Projekt, das eine aufeinander abgestimmte, strukturierte Versorgung von Schwangeren mit anamnestischem Risiko für eine fetale Wachstumsrestriktion (FWR) bzw. Präeklampsie umfasst. Eine FWR führt zu einem langsamen Wachstum des Babys im Mutterleib und kann zu einer Frühgeburt und langfristigen Problemen führen. Eine Präeklampsie ist ein lebensbedrohliches Krankheitsbild für Mutter und Kind. Der Feto-Neonatale Pfad ermöglicht durch frühzeitige Erkennung und enge Zusammenarbeit von Pränatalmedizinern, Neonatologen, Psychologen und Kinderärzten eine bessere Versorgung.
Die Studie zur Berührungsgeschwindigkeit der taktilen Interaktion bei Frühgeborenen untersucht, wie Eltern ihre frühgeborenen Kinder streicheln und wie diese darauf reagieren. Ziel ist es, Schlussfolgerungen für die optimale Durchführung einer Babymassage bei Frühgeborenen zu ziehen, indem die für diese Kinder optimale „Streichelgeschwindigkeit“ ermittelt wird.
Internationale Aufmerksamkeit und Initiativen
Die Idee der amerikanischen Organisation March of Dimes zur Beleuchtung von Krankenhäusern und exponierten Gebäuden in lila - der Farbe der Frühgeborenen - um auf den Welt-Frühgeborenen-Tag aufmerksam zu machen, findet immer mehr Unterstützer. Ziel ist es, auf Probleme und Risiken für die weitere Entwicklung dieser Kinder hinzuweisen.