In einer wegweisenden Entwicklung haben Wissenschaftler mithilfe von 3D-Druck ein künstliches Knieimplantat entwickelt, das speziell auf das Bein eines Patienten zugeschnitten ist. Anders als bei herkömmlichen Knieersatzverfahren mit generischen Implantaten erhält der Patient ein maßgeschneidertes Implantat, das sein vorhandenes Kniegelenk erhält.
Das innovative Implantat, bekannt als High-Tibial-Osteotomie (HTO) Platte, wurde erfolgreich an David Tarbet, einem 55-jährigen Patienten, getestet. Tarbet berichtete begeistert von seiner Teilnahme an einem Wettbewerbsradrennen nur sechs Monate nach der Operation. „Obwohl es einige Monate lang recht schmerzhaft war, konnte ich mich schnell auf ein Indoor-Fahrrad setzen“, erklärte Tarbet der BBC gegenüber, wie „New York Post“ auf seiner Website berichtet.
Die 3D-gedruckten HTO-Platten wurden von medizinischen Forschern am Zentrum für Therapeutische Innovation der Universität Bath und dem Royal Devon and Exeter Hospital in Großbritannien entwickelt. Bei einer herkömmlichen Kniegelenkersatzoperation werden entweder ein Teil des verletzten oder abgenutzten Knies ersetzt oder das gesamte Kniegelenk einschließlich der Knochenenden und umgebenden Bänder ausgetauscht. Im Gegensatz dazu realignieren die maßgeschneiderten HTO-Platten das Knie des Patienten, wodurch es stärker, stabiler und belastbarer wird als bei der Verwendung generischer Implantate. Die Chirurgen sind zudem der Überzeugung, dass die Operation mit der individuell angepassten Platte schneller und sicherer durchgeführt werden kann.
Die Osteotomie-Technik zur Implantation des maßgeschneiderten Geräts eignet sich besonders für jüngere Patienten, da ein herkömmlicher Knieersatz nicht sehr lange hält. Andrew Toms, Direktor für Orthopädie am Royal Devon and Exeter Hospital, erklärte gegenüber der BBC: „Ein Knie hat drei ‚Autoreifen‘ – einen inneren, einen äußeren und eine Kniescheibe. Bei einer traditionellen vollständigen Kniegelenkersatzoperation werden alle drei Teile ersetzt. Aber mit dem neuen Verfahren und dem 3D-gedruckten Implantat balancieren wir das Knie bei jüngeren Patienten aus, indem wir den Druck von den abgenutzten Reifen nehmen und das Bein wieder gerade ausrichten. Das ist es, worum es bei dieser Osteotomie-Technik geht.“
3D-Druck in der medizinischen Versorgung
Der 3D-Druck hat das Potenzial, die medizinische Versorgung zu revolutionieren, indem er maßgeschneiderte Körperteile herstellt, die auf den jeweiligen Patienten zugeschnitten sind. Julian Callanan gründete 2016 das 3D-Druckunternehmen Sinterex in den Vereinigten Arabischen Emiraten, wo er 3D-Prothesen für die Cleveland Clinic Abu Dhabi herstellt. „Die Art und Weise, wie man den 3D-Druck in der Medizin betrachten sollte, ist, dass jeder Mensch unterschiedlich ist und dies die massenangepasste Fertigung ermöglicht“, erklärte Callanan National News im Jahr 2022. „Wenn Sie eine Kniegelenksersatzoperation haben, gibt es nur vier Größen für künstliche Gelenke. Also wird der Patient an das Implantat angepasst, anstatt das Implantat an den Patienten anzupassen, wie es beim 3D-Druck möglich ist“, fügte Callanan hinzu.
Studie soll weitere Ergebnisse liefern
Richie Gill, der bei der Entwicklung des neuen Knieimplantats am Zentrum für Therapeutische Innovation der Universität Bath beteiligt war, erklärte gegenüber der BBC: „Sie können es zu einem früheren Zeitpunkt im Krankheitsverlauf tun als mit einem Knieersatz, daher hoffen wir, es breiter verfügbar zu machen.“ Für eine Studie, die herkömmliche Knieersatzverfahren mit dieser neuen Technik vergleicht, werden derzeit in ganz Großbritannien Teilnehmer rekrutiert.
„Ich denke, immer mehr Chirurgen interessieren sich für diese Art von gelenkerhaltender Chirurgie“, fügte Gill hinzu.
Das 3D-grenzenlos Magazin veröffentlicht täglich News zum 3D-Druck und zur additiven Fertigung im Allgemeinen. Um immer auf dem neuesten Stand zu sein, empfehlen wir unseren kostenlosen Newsletter zu abonnieren.