3D-Druck in der Neurologie:

Deutscher Neurologe setzt auf 3D-Drucker bei der Behandlung von Aneurysma-Patienten

 3. November 2017  Andreas Krämer  

Der Neurologe Dr. André Kemmling der Neuroradiologe am Unversitätsklinikum Schleswig-Holstein, konnte mit Hilfe von 3D-gedruckten Modellen der Hirnarterien seiner Patienten schon bis zu 70 Aneurysma-Patienten erfolgreich behandeln. Mit Hilfe der detailgenauen Modelle schaffte er es auch die durchschnittliche Zeit für einen operativen Eingriff von 30 Minuten auf 15 Minuten um 50% zu reduzieren. Der entscheidende Vorteil aber ist ein anderer.

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Der Neuroradiologe am Universitätsklinikum Schleswig-Holstei, Dr. André Kemmling, fertigt mit einem 3D-Drucker erfolgreich Modelle von Hirnarterien, um personalisierte Eingriffe bei Aneurysma-Patienten besser planen und durchführen zu können. Gedruckt werden die 3D-Modelle im 3D-Drucklabor am Center of Brain Behavior  and Metabolism (CBBM), welches in der Universität Lübeck beheimatet ist. Das 3D-Drucklabor wird von Dr. Kemmling fast täglich zur Fertigung von auf Patienten abgestimmte 3D-Modelle genutzt. Im Dezember 2016 berichteten wir über Forscher der Aston University aus Birmingham, die neuronale Netze des Gehirns mit den 3D-Nanodruck-Techniken replizieren wollen.

Als Grundlage für den 3D-Druck der realgroßen Nachbildungen der Hirnarterien von Patienten dienen 3D-Scans aus dem Computertomografen. Die 3D-Modelle ermöglichen es Ärzten die Eingriffe wie an echten Hirnarterien zu üben. Im Vergleich zu standardisierten Silikon-Modellen oder Versuchstieren sind die Kosten deutlich geringer. Auch Versuchstiere kann dank der 3D-Drucktechnologie sogar gänzlich verzichtet werden.

Vorteile des Verfahrens

Jährlich behandelt Dr. Andre Kemmling bis zu 70 Patienten mit dieser Methode und bietet im Rahmen eines bundesweit einzigartigen Angebots regelmäßig Workshops für Ärzte an. Seit dem Jahr 2015 arbeitet er mit 3D-Druck und erreichte dank dieser Technologie eine Halbierung der Operationszeit im OP-Saal. Von 30 Minuten bei Chirurgen, die noch nie einen Aneurysma-Eingriff durchgeführt haben, auf 15 Minuten bei Chirurgen, die an einem 3D-Modell vorher übten. Innerhalb von zwei Tagen können die Hirnarterien von acht Aneurysma-Fälle gedruckt werden. Die Silikonmodelle benötigen zwei Wochen Vorlaufzeit und haben nicht den hohen Detailgrad der 3D-Modelle. Schon im April dieses Jahres berichtete 3D-grenzenlos über die Arbeit von Dr. André Kemmling.

Als 3D-Drucker kommt der Form 2 SLA-3D-Drucker und transparentes Kunstharz als Druckmaterial zum Einsatz. Die Modelle können im Maßstab 1:1 mit einer Auflösung von 0,025 mm gedruckt werden. Neben der Verbesserung des Eingriffs kann mit dem Verfahren auch eine deutlich kürzere Genesungsdauer erreicht werden. Endovaskuläre Eingriffe lassen sich an den Patienten anpassen. Die weiteren Vorteile sind der Verzicht auf eine Vollnarkose und ein kurzer Krankenhausaufenthalt. Die Operation dauert nur 30 Minuten und verkürzt sich nochmals, falls der Chirurg vorher am 3D-Modell der Hirnarterie trainiert haben sollte.

Nach Einschätzung von Dr. Kemmling kann der 3D-Druck für eine ganze Reihe von Verfahren in der Medizin genutzt werden. Wer sich für dieses Thema interessiert findet auf 3D-grenzenlos über 270 weitere Beispiele für den medizinischen 3D-Druck. Generell lassen sich 3D-Modelle für experimentelle Messungen verwenden, mit denen geprüft werden kann, wie Medizintechnik in den Körper integriert werden kann, ohne den Blutfluss zu behindern. Aus diesem Grund seien die Modelle für alle möglichen klinischen Anwendungen von Bedeutung. 2. Aber nicht nur in Lübeck wird innovativ gearbeitet. Ein Forscherteam der TU Dresden konnte mit einem 3D-Drucker ein Pflaster entwickeln, das bei Gehirnverletzungen die Genesungszeit deutlich verkürzen soll.

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