Hightech gegen ein Tabu

Sie eignet sich nicht zum Smalltalk: Blasenschwäche ist eines der großen Tabuthemen unserer Gesellschaft – und zugleich ein massives gesundheitliches und volkswirtschaftliches Problem. Allein in Österreich sind rund eine Million Menschen betroffen. Die Dunkelziffer dürfte deutlich höher liegen, denn nur ein Teil der Betroffenen sucht aktiv medizinische Hilfe. Besonders verbreitet unter Frauen ist die sogenannte Stress- oder Belastungsinkontinenz – ungewollter Harnverlust bei alltäglichen Belastungen. „Das heißt, die Patientinnen verlieren bei Tätigkeiten wie Lachen, Springen oder Husten unwillkürlich Urin“, erklärt Simone Eder. Ursache ist meist eine Schwächung des Beckenbodens, etwa nach Schwangerschaften oder im Alter. Die Folgen reichen weit über die körperliche Ebene hinaus: eingeschränkte Mobilität, erhebliche psychische Belastungen und sozialer Rückzug prägen den Alltag vieler betroffener Frauen.

Maßgeschneidert, nicht von der Stange

Gleichzeitig wächst der Druck auf die Gesundheitssysteme. Mit der alternden Bevölkerung steigt auch die Zahl der Betroffenen – und damit der Bedarf an wirksamen, effizienten Therapien. Genau hier setzt Simone Eders Forschung am Research Center Pharmaceutical Engineering GmbH (RCPE) in der Grazer Inffeldgasse an. Ihr Ansatz ist ebenso technologisch wie gesellschaftlich motiviert: Weg vom standardisierten „One-size-fits-all“-Prinzip hin zu individualisierten Lösungen, die sich konsequent an den Bedürfnissen der Patientinnen orientieren. Seit dem Jahr 2019 forscht Eder im Rahmen von zwei FFG-geförderten Femtech-Projekten daran, der Blasenschwäche mit Hightech zu Leibe zu rücken. Im Zentrum von Eders Forschung stehen sogenannte Pessare: medizinische Vaginalinserts, die die anatomisch ungünstig abgesenkten Beckenorgane mechanisch stabilisieren. „Ein Pessar ist ähnlich einem Vaginalring mit zusätzlichen geometrischen Strukturen wie einer Verdickung“, beschreibt sie. „Es drückt zum Beispiel auf die Harnröhre und rückt sie wieder in die richtige Position.“ Der Verschlussmechanismus funktioniert wieder.

Gleiches Aussehen – andere Wirkung

Was einfach klingt, erweist sich in der Praxis bislang erstaunlich unpräzise. Die Anpassung solcher Produkte erfolgt meist nach dem Trial-and-Error-Prinzip, d. h. die Patientinnen durchlaufen lange Anpassungsphasen mit eingeschränktem Komfort. Abhilfe schafft der 3D-Druck. Nicht nur die äußere, sondern auch die innere Geometrie wird mittels unterschiedlicher Infill-Dichte angepasst, die mechanischen Eigenschaften des Produkts variieren je nach Schweregrad der Stressinkontinenz und Anatomie der Patientin. Das Pessar bleibt dabei äußerlich gleich – in der Praxis wichtig für die Therapietreue: „Studien zeigen, dass Menschen vertraut aussehende Therapiemittel konsequenter verwenden als unbekannte.“ Banal, aber ausschlaggebend für den Therapieerfolg.

Sensorüberwachtes Innenleben

Darüber hinaus eröffnet die Technologie die Möglichkeit, Wirkstoffe gezielt zu integrieren und kontrolliert freizusetzen. Mechanische Stabilisierung und pharmakologische Therapie wachsen so in einem einzigen Produkt zusammen. Der nächste Entwicklungsschritt geht noch weiter – und macht aus einem Medizinprodukt ein digitales System. In aktuellen Projekten integrieren Eder und ihr Team in Zusammenarbeit mit dem Joanneum Research und der Grazer MeltPrep GmbH Sensoren direkt in die Pessare. Diese können mithilfe piezoelektrischer Sensoren die Kräfte im Körperinneren in Echtzeit messen. Denn bislang ist wenig bekannt, wie sich der weibliche Beckenraum unter Bewegung im Alltag wirklich verhält: „Niemand weiß, welche Kräfte intravaginal eigentlich wirken“, so Eder.

Mehr als Medizin: ein wirtschaftlicher Hebel

Die Tragweite dieser Entwicklung reicht weit über die individuelle Therapie hinaus. Personalisierte Medizin gilt als einer der zentralen Innovationstreiber im Gesundheitswesen – mit erheblichen ökonomischen Effekten. Passgenaue Lösungen reduzieren Fehlbehandlungen, vermeiden unnötige Folgeeingriffe und steigern die Effizienz der Versorgung. Gleichzeitig entstehen neue Märkte an der Schnittstelle von Medizintechnik, Datenanalyse und digitaler Gesundheitsversorgung.

RCPE-Schwerpunkt Nachhaltigkeit

Besonders im Bereich Femtech – lange Zeit unterrepräsentiert – zeigt sich ein dynamisches Wachstum. Technologien wie jene von Eder adressieren nicht nur medizinische Bedürfnisse, sondern auch strukturelle Defizite in der Versorgung frauenspezifischer Erkrankungen. Hinzu kommt ein oft unterschätzter Faktor: Nachhaltigkeit, einer der Schwerpunkte des steirischen Forschungsinstitutes. Viele Betroffene greifen derzeit auf Einwegprodukte wie Einlagen zurück, die große Mengen an Abfall erzeugen. Personalisierte, langlebige Pessare könnten hier einen grundlegenden Wandel einleiten. Auch die Produktion selbst wird effizienter: 3D-Druck ermöglicht die Herstellung exakt nach Bedarf – ohne Überproduktion und mit minimalem Materialeinsatz.

Research Center Pharmaceutical Engineering GmbH (RCPE)

• Das RCPE in der Grazer Inffeldgasse ist ein weltweit führendes, nicht gewinnorientiertes Forschungsunternehmen im Bereich der pharmazeutischen Prozess- und Produktentwicklung.
• Es forscht an einer effizienteren, nachhaltigeren und hochwertigeren Arzneimittelproduktion. Schwerpunkt sind u. a. Prozessanalytik, Digitalisierung und kontinuierliche Produktion.
• Dabei vereinen interdisziplinäre Teams ihr wissenschaftliches und technisches Fachwissen in enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern.
• www.rcpe.at

Schlüsselaspekt Machbarkeit

Noch ist der Weg zur breiten Anwendung nicht abgeschlossen. Die Technologien befinden sich in einer frühen Entwicklungsphase, klinische Studien stehen noch aus. Der Fokus liegt derzeit auf der technischen Machbarkeit, der Weiterentwicklung der Materialien und der Validierung der Messsysteme. Doch die Richtung ist klar. Die Kombination aus personalisierter Fertigung, intelligenter Sensorik und digitaler Vernetzung könnte die Behandlung von Inkontinenz grundlegend verändern – und darüber hinaus als Blaupause für viele weitere Anwendungen dienen. Oder, wie Simone Eder es selbst formuliert: „Momentan forschen wir intensiv an der technischen Machbarkeit – aber genau dort beginnen die Produkte von morgen.“

Weltweit wenige Forschungsgruppen

Die Arbeiten entstehen am Forschungsstandort Graz, eingebettet in ein starkes Netzwerk aus Wissenschaft und Industrie. Simone Eder hat die Gruppe für personalisierte Fertigung aufgebaut. Ihr Team umfasst Senior Scientists, Doktorandinnen und Studierende aus Chemie, Verfahrenstechnik und Maschinenbau – ein bewusst interdisziplinärer Ansatz. Kooperationen bestehen unter anderem mit der Technischen Universität Graz sowie regionalen Unternehmen im Bereich Maschinenbau, Rapid Prototyping und Sensorik. Aber auch international ist das Projekt vernetzt: Die US-amerikanische Urogynäkologin Anne Hardart bringt medizinische Expertise ein und unterstützt die Entwicklung aus klinischer Perspektive. Weltweit gibt es bislang nur wenige Forschungsgruppen, die sich mit 3D-gedruckten vaginalen Inserts beschäftigen – etwa in Urbino, Italien. Damit bewegt sich das Grazer Team in einem hochinnovativen, noch wenig erschlossenen Feld.

Fotos: Rene Strasser, RCPE