Ein 3D-gedrucktes Produkt sagt mehr als tausend Bilder.
Dr. Michael Boelstoft Holte, M.Sc., Leiter des 3D Lab Denmark, das patientenspezifische 3D-gedruckte Lösungen für mehrere Abteilungen des Universitätsklinikums Süddänemark in Esbjerg bereitstellt. Vor der Gründung des 3D-Labors arbeitete die Abteilung für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie des Krankenhauses mit einem externen Servicebüro zusammen, um 3D-Modelle zur Unterstützung der Planung von Kieferkorrekturoperationen im Krankenhaus zu erstellen. Da die Nachfrage der Chirurgen nach 3D-gedruckten medizinischen Modellen im Laufe der Zeit zunahm, fiel es der Abteilung schwer, das Geschäftsmodell sowohl aus budgetärer Sicht als auch hinsichtlich der zeitnahen Bewältigung des iterativen Prozesses zur Überarbeitung der 3D-Modelle aufrechtzuerhalten.
Der Leiter der Abteilung für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie wandte sich an Prof. Holte, der zu dieser Zeit als außerordentlicher Professor an einer örtlichen Universität tätig war, um gemeinsam nach einer Lösung zu suchen. Da ein 3D-Drucksystem benötigt wurde, das im täglichen Einsatz genutzt werden konnte, schlug Prof. Holte vor, dass das Krankenhaus ein firmeninternes Labor einrichten sollte, um die Modellproduktion effektiv zu verwalten.
Das neue hauseigene Labor, aus dem heute 3D Lab Denmark hervorgegangen ist, begann Anfang 2018 mit der Herstellung von Modellen aus einem monomaterialigen Material mithilfe eines SLA-Druckers. Die Modelle waren ausreichend detailliert, sodass Chirurgen aus anderen Abteilungen des Krankenhauses das Labor baten, auch für sie Modelle zu drucken. Bis heute hat 3D Lab Denmark mehr als tausend 3D-gedruckte Teile hergestellt.
Im Laufe der Zeit stellten Prof. Holte und sein Team fest, dass ein Drucker, der nur ein monomaterielles Material verarbeiten kann, den Anforderungen nicht gerecht werden konnte, komplexere Modelle wie hohle Modelle, mehrfarbige Modelle, Multimaterialmodelle oder realistischere Drucke für eine bessere Forschung und Operationsplanung zu drucken.
Der J5 MediJet kommt ins Spiel
Auf der Suche nach einem fortschrittlicheren 3D-Drucker stieß das Labor auf den Stratasys J5 MediJet PolyJet-Drucker. Mit dem J5 MediJet kann das Labor nun chirurgische Schablonen aus biokompatiblen und sterilisierbaren Materialien herstellen; er druckt Modelle mit hochdetaillierten Oberflächen oder mit unterschiedlicher Elastizität und Weichheit.
In der kurzen Zeit, seit dem das Krankenhaus den MediJet einsetzt, hat das klinische Personal die 3D-Modelle bereits für die präoperative Planung, als chirurgische Leitfäden, zur Patientenaufklärung und für Forschungszwecke genutzt. Und nicht nur die Abteilung für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie fragt nach Drucken – auch die Abteilungen für Orthopädie und HNO-Heilkunde fragen häufig nach Modellen.
„Man sagt, ein Bild sagt mehr als tausend Worte“, so Holte, „aber eine 3D-gedruckte Darstellung sagt mehr als tausend Bilder. Die Möglichkeiten sind grenzenlos.“
Verbesserung der Ergebnisse bei orthopädischen Eingriffen
Forscher des Krankenhauses untersuchen derzeit die beste Methode zur Planung und zum Druck von Leitfäden für die totale Schulterendoprothese. Die Platzierung des Glenoidimplantats kann erheblich von der anatomischen Ausrichtung abweichen, und der 3D-Druck des Leitfadens hilft dem Chirurgen, die Prothese präziser in der Schulter zu platzieren.
Die Studie wird dazu beitragen, den effizientesten Arbeitsablauf für den Druck chirurgischer Schablonen zu ermitteln. Die Forscher untersuchen zudem, ob der 3D-Druck der chirurgischen Schablonen einen signifikanten Beitrag zur Verbesserung der Operationsergebnisse für die Patienten leistet – und laut Prof. Holte beginnen die Chirurgen des Krankenhauses bereits, sich auf die 3D-gedruckten Schablonen zu verlassen.
Mit Blick auf die Zukunft erkundet Prof. Holte weitere Interessengebiete wie Automatisierung und künstliche Intelligenz sowie Aus- und Weiterbildung, wobei er den 3D-Druck mit weiteren technologischen Fortschritten verbindet. „Es gibt viele Möglichkeiten. Unser Wissen entwickelt sich durch den Austausch mit klinischem Personal und die Vernetzung in verschiedenen Fachforen weiter. 3D-Labore auf der ganzen Welt beschäftigen sich mit dieser Entwicklung. Selbst in Dänemark entstehen immer mehr 3D-Labore und 3D-Druckzentren, und es ist interessant zu beobachten, wie sich diese Technologie zunehmend durchsetzt.“
J5 MediJet: Der medizinische All-in-One-Drucker.
Fortschrittliche Funktionen bei kompakter Bauweise. Dank des Vollfarbdrucks mit Multimaterialdruck können Sie brillant lebendige anatomische Modelle sowie Bohr- und Schneideleitfäden erstellen, die sterilisierbar und biokompatibel sind – und das alles mit einem zertifizierten Arbeitsablauf auf einer einzigen Plattform.
Verbesserte Planung am Behandlungsort. Der Einsatz patientenspezifischer, 3D-gedruckter medizinischer Modelle für die präoperative Planung verbessert die Behandlungsergebnisse, indem Komplikationen reduziert sowie die Operationszeit und die Dauer des Krankenhausaufenthalts verkürzt werden.
Verbesserte Schulungs- und Ausbildungsprogramme. Drucken Sie patientenspezifische Modelle auf Anfrage für Ausbildungsprogramme. Erweitern Sie Produktdemonstrationen, wenn Sie Außendienstmitarbeiter und Ärzte in der Anwendung eines neuen Medizinprodukts schulen.
Protech ist der nordische Anbieter von 3D-Druckern und CAD/CAM-Systemen von Stratasys. Seit 1993 leistet Protech Pionierarbeit im Bereich der 3D-Drucktechnologie in den nordischen Ländern und unterstützt Hersteller aus allen Branchen dabei, effiziente Lösungen zu finden, mit denen sie ihre Produktionszeiten optimieren und Kosten senken können. info@protech.dk
