"Project Phantom": LSU-Studentin fertigt lebensgroßes Menschenmodell mit 3D-Drucker für die Strahlentherapie

 17. Dezember 2018  Andreas Krämer  

Mit dem „Phantom Project“ sollen Nachbildungen von Menschen entstehen, an denen man die genaue Strahlendosierung bei wichtigen Untersuchungen herausfinden soll. Die Forscherin Meagan Moore hat an der Louisiana State University erstmals eine lebensgroße Version mit einem 3D-Drucker gefertigt.

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Die Biologie- und Agrartechnik-Studentin Meagan Moore von der Louisana State University (LSU) hat einen lebensgroßen „menschlichen Körper“ für die Strahlentherapie-Forschung mit einem 3D-Drucker hergestellt.

Das Phantom-Projekt

Das Phantom-Projekt, ebenfalls bekannt unter dem Namen Marie, verwendet Biokunststoff als Material, der mit Wasser gefüllt werden kann. Laut einem Presseartikel der Louisiana State University erlaubt die Wasserfüllung eine unterschiedliche Dichte vergleichbar mit einem Patienten. Der künstliche Körper könnte helfen, die Strahlenbelastung an einen echten Menschen zu testen, um die beste Dosierung zu ermitteln.

Wie Moore erklärte, werden Phantome im medizinischen Bereich und der Gesundheitsphysik seit Jahrzehnten als Ersatz für menschliches Gewebe eingesetzt. Problem an den aktuellen Modellen sei, dass viele aus einem Standard gefertigt werden, jedoch Menschen aller Körpertypen Krebs bekommen. Zur Zeit existieren keine personalisierten Ganzkörperphantome.

Marie - Phantom Project Puppe
Beim Phantom Project werden Körper gefertigt, mit denen die optimale Strahlendosis bei Untersuchungen gefunden werden soll (Bild © Louisiana State University).

Eine günstige Option, anpassbar an jede Körperstatur

Die Kosten für heutige Phantome belaufen sich auf umgerechnet rund 35.000 Euro, haben keine Gliedmaßen und repräsentieren nicht jede Körperstatur. Moores weibliches Phantom Marie hingegen hat Gliedmaßen und kostet nur rund 442 Euro. Marie basiert auf 3D-Scans von fünf echten Frauen.

Nach 136 Stunden waren die vier Abschnitte des Phantoms mit einem 3D-Drucker des Berliner Herstellers BigRep fertig gedruckt. Zur Verbindung der Profile kam eine Kombination aus Schleifen, Sandstrahlen und Schweißen zum Einsatz. Marie ist 1,54 Meter groß, wiegt 6,80 Kilogramm und kann 136 Liter Wasser für bis zu 4,5 Stunden halten.

Frauen wenig erforscht, da zu komplex

Phantom Project Puppe mit Meagan Moore
Frauen werden seltener für die Herstellung einer Figur herangezogen, da sie zu komplex sind (Bild © Louisiana State University).

Die Studentin entschied sich für ein Frauenmodell, weil Frauen in der Wissenschaft typischerweise nicht untersucht werden, da sie aus einer Vielzahl von Gründen als komplex angesehen werden. Sie wolle eine Person mit der komplexesten Geometrie. Im Oktober wurde Marie zur University of Washington Medical Cyclotron Facility in Seattle transportiert. Wissenschaftler sind daran interessiert, um an ihr schnelle Neutronentherapie zu erproben.

Diese Strahlentherapie ist eine spezielle leistungsstarke Form der externen Strahlentherapie. Sie wird oft zur Behandlung bestimmter Tumore eingesetzt, die strahlungsresistent sind. Meagan Moore hofft, dass personalisierte Repliken von Marie erstellt und im medizinischen Bereich eingesetzt werden, um Krebspatienten genauer behandeln zu können. Spanische Forscher haben einen 3D-Schutz zur Verbesserung der Strahlentherapie bei Hautkrebs entwickelt. Ein Forscher der University of Minnesota hat bionische Körperteile aus dem 3D-Drucker mit außersinnlichen Fähigkeiten in Aussicht gestellt.

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