Innovation aus dem Drucker
Der 3D-Druck hält rasant Einzug in die Medizin und findet in Spitälern immer neue Anwendungen. Am Universitätsspital Basel wird die Technik genutzt, um Implantate herzustellen und komplexe Operationen im Vorfeld zu planen.
Von Reto Caluori
3D-Drucker erleichtern die Fertigung von passgenauen Implantaten. Die Daten für die Modelle stammen von bildgebenden Verfahren wie der Computertomografie (CT) und der Magnetresonanztomografie. Mit solchen Schnittbildern kann das Universitätsspital Basel auf eigenen 3D-Druckern eine massstabsgetreue Nachbildung anfertigen, welche die individuelle Anatomie eines Patienten präzise wiedergibt.
Die Interpretation von CT-Bildern am Bildschirm ist selbst mit 3D-Simulationen anspruchsvoll. Verglichen damit lassen sich an den Modellen aus dem Drucker die anatomischen Verhältnisse, der Verlauf verschiedener Gewebe und die Grössendimensionen intuitiv begreifen. So können Ärztinnen und Ärzte eine präzise Vorstellung der Situation gewinnen, die sie beim Eingriff vorfinden werden – etwa bei Frakturen an Gesicht und Schädel, bei Nierentumoren oder bei komplexen Herzoperationen.
3D-Drucker erleichtern die Fertigung von passgenauen Implantaten. Die Daten für die Modelle stammen von bildgebenden Verfahren wie der Computertomografie (CT) und der Magnetresonanztomografie. Mit solchen Schnittbildern kann das Universitätsspital Basel auf eigenen 3D-Druckern eine massstabsgetreue Nachbildung anfertigen, welche die individuelle Anatomie eines Patienten präzise wiedergibt.
Die Interpretation von CT-Bildern am Bildschirm ist selbst mit 3D-Simulationen anspruchsvoll. Verglichen damit lassen sich an den Modellen aus dem Drucker die anatomischen Verhältnisse, der Verlauf verschiedener Gewebe und die Grössendimensionen intuitiv begreifen. So können Ärztinnen und Ärzte eine präzise Vorstellung der Situation gewinnen, die sie beim Eingriff vorfinden werden – etwa bei Frakturen an Gesicht und Schädel, bei Nierentumoren oder bei komplexen Herzoperationen.
Bewährt haben sich die Modelle auch in Lehre und Ausbildung sowie um Patienten einen geplanten Eingriff anschaulich zu erklären. 3D-Drucker erleichtern zudem die Fertigung von passgenauen Implantaten. Das erlaubt es den Chirurgen, im Operationssaal schneller, präziser und erfolgreicher zu arbeiten. Die Patienten profitieren von einer kürzeren Narkose, die Klinik spart teure OP-Minuten.
Passgenaue Implantate
Modell einer künstlichen Schädelplatte: Am Universitätsspital Basel werden 3D-Drucker verwendet, um exakte Implantate herzustellen.
Wenn der Knochen nach einer Operation nicht verheilt und entfernt werden muss, entsteht im Schädel eine Delle, unter der ungeschützt das Gehirn liegt. Eine künstliche Platte soll die Schädeldecke wieder verschliessen. Ein optischer 3D-Scan des Patientenschädels wird erstellt; der Chirurg Dr. Dr. Florian Thieringer zeigt die Daten am Tablet.
Der Radiologe Dr. Philipp Brantner bereitet die CT-Daten für den 3D-Druck auf. Anschliessend lässt sich eine exakte anatomische Nachbildung herstellen.
Das Universitätsspital Basel verfügt über mehr als 20 verschiedene 3D-Drucker, die Modelle aus Kunststoffen, Keramiken und Metallen sowie aus sterilisierbaren, medizinisch zertifizierten Materialien anfertigen können.
Das Modell des Schädels mit dem seitlichen Loch entsteht in einem 3D-Pulverdrucker – ein Verfahren, das ohne Stützstrukturen auskommt.
Präzise Nachbildungen erleichtern die Planung des Eingriffs. Sie bieten auch ein ideales Anschauungsmaterial für Gespräche mit Patienten und für die Ausbildung – in Rot das Modell der künstlichen Schädelplatte.
Mit dem Implantat, das aufgrund der Vorlage aus dem 3D-Drucker angefertigt wurde, wird der Defekt in der Schädeldecke verschlossen.
(Bilder: Universität Basel, Christian Flierl)
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Dieser Artikel ist erstmals in «UNI NOVA – Das Wissenschaftsmagazin der Universität Basel» erschienen. Publikation mit freundlicher Genehmigung der Universität Basel.
