Erstmals nach Unfall eingesetzt 13.03.2014, 09:59 Uhr

Gesichtsrekonstruktion mit Hilfe von 3D-Design

Chirurgen in Swansea in Süd-Wales nutzten jetzt bahnbrechende 3D Druck-Techniken bei der Rekonstruktion des Gesichts eines Patienten, der schwerwiegende Verletzungen bei einem Motorradunfall erlitt. 

Die 3D-Drucktechnik ermöglicht zunächst eine perfekte körperliche Darstellung des Patienten und der Implantat-Daten. 

Die 3D-Drucktechnik ermöglicht zunächst eine perfekte körperliche Darstellung des Patienten und der Implantat-Daten. 

Foto: Screenshot ingenieur.de/BBC

Das Team am Morriston Hospital benutzte dabei Computertomografie-Aufnahmen (CT-Scan) um Titanimplantate zu gestalten, die dann auf 3D-Druckern hergestellt wurden. Ziel ist es die Gesichtsrekonstruktion-Chirurgie stark zu straffen, den Eingriff für den Patienten schonender vorzunehmen und das Ergebnis sichtbar zu verbessern.

Virtueller Operationsansatz

Es hat bereits Fälle gegeben, bei denen maßgeschneiderte Titanimplantate zur Korrektur angeborener Krankheiten eingesetzt wurden. Bei der neuen Methode soll es sich Experten zufolge aber um das erste Mal handeln, dass eine derartige Gesichtsrekonstruktion nach einem Unfall eingesetzt wird. Der Operationsansatz wurde dabei virtuell gestaltet. „Der Patient erhielt zunächst Notfallchirurgie und wir sind jetzt an dem Punkt angelangt, wo wir eine richtige Gesichtsrekonstruktion vornehmen können“, erläutert Peter Evans von dem Gesichtsrekonstruktions-Labor an der Abertaw Bro Morgannwg Universität in Swansea. 

3D Drucker für maßgeschneiderte Implantate

Mit Hilfe eines CT-Scans wurde ein Spiegelbild von der unberührten Seite des Gesichtes des Patienten kreiert. Damit wurden wiederum Bohrschablonen konzipiert mit denen sowohl die Knochen punktgenauer zugeschnitten und positioniert als auch maßgeschneiderte Implantate für die Patienten kreiert werden. Die Bohrschablonen und Implantate werden aus medizinischem Rein-Titan, in einem der wenigen 3D-Druck Spezialeinrichtungen der Welt, hergestellt. Genutzt werden dabei sowohl 3D Software-Pakete, genannt Geomagic Freeform, haptische Design Software, die eine e Tastbewegung in den Gestaltungsprozess einbringt sowie die 3D-Drucktechnik, die eine perfekte körperliche Darstellung des Patienten und der Implantat-Daten ermöglicht. 

Rekonstruktionstechnologie in der Medizin

Hinter dem Projekt steht das 2006 gegründete Centre for Applied Reconstructive Technologies in Surgery (CARTIS), eine innovative Partnerschaft zwischen Chirurgen und Ingenieurplanungs-Experten des National Centre for Product Design and Development Research (PDR) an der Cardiff Metropolitan Universität in Wales, das sich einen Namen bei der Revolutionierung der Rekonstruktionstechnologie in der Medizin gemacht hat.

Vor dem 3D-Druck für Implantate zur Gesichtsrekonstruktion steht die Arbeit am Computer.

Vor dem 3D-Druck für Implantate zur Gesichtsrekonstruktion steht die Arbeit am Computer.

Foto: Screenshot ingenieur.de/BBC

Dort beschäftigen sich Wissenschaftler mit der Erforschung und Entwicklung neuer Methoden, Technologien und Prozesse zur Vorbereitung von Operationen. Durch die Bündelung von Talenten und Fähigkeiten ist es gelungen auch neue Ansätze und Lösungen zu finden, wie Chirurgen im Bereich der Gesichtsrekonstruktion vorgehen.

Neue Wege in der Chirurgie

Nach Aussagen von Adrian Sugar, Gesichtschirurg am Morriston Krankenhaus in Wales handelt es sich um eine „bahnbrechende Arbeit“. „Die Kombination, Daten des Patienten von CT-Scans zu nutzen, verbunden mit der Möglichkeit, Knochenfragmente in der virtuellen Welt zu „fühlen“, Implantate zu modellieren und auf den Patienten zugeschnittene, individuelle Implantate zu produzieren: All das ändert die Art, wie wir an die Chirurgie herangehen.“

Patient nach Gesichtsrekonstruktion.

Patient nach Gesichtsrekonstruktion.

Foto: Screenshot ingenieur.de/BBC

Zu den Verbesserungen gehört auch eine bessere präoperative Planung, so dass die OP-Zeit deutlich verringert wird und dabei genauere, das heißt bessere Ergebnisse für die Patienten erzielt werden.

Ausstellung in London

Noch bis zum Jahr 2015 wird die neuartige Methode jetzt in der Ausstellung „3D: Printing the Future“ im Londoner Science Museum vorgestellt. Im zurückliegenden Jahr wurde auf der Basis eines CT-Scans der Schädel des vor mehreren Jahrhunderten verstorbenen englischen Königs Richard III rekonstruiert. Caronline Wilkinson, Professorin für Craniofaciale Identifizierung an der Universität von Dundee, rekonstruierte mit Hilfe der Geomagic-Software Freeform das Gesicht dieses umstrittenen Herrschers.

Von Peter Odrich
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