Forschern aus Großbritannien von der Nottingham Trent University ist es gelungen seine Ärzte mit 3D-gedruckten, realistischen Lebermodellen auszustatten und so besser auf schwierige Operationen vorzubereiten. Die 3D-Modelle stellen die zu erwartenden Problemen direkt an dem Lebermodell dar, wodurch Ärzte die genaue Vorgehensweise an dem Modell wiederholend üben können. Außerdem lassen sich die Modelle auch für die medizinische Ausbildung einsetzen.

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Wenn Ärzte schwierige Eingriffe vornehmen, dann ist die richtige Operationsvorbereitung entscheidend. 3D-gedruckte Modelle des Operationsbereiches können dem Arzt dabei helfen. Das erkannten auch Forscher der Nottingham Trent University, die einen Weg gefunden haben, wie Chirurgen mit 3D-gedruckten Lebermodellen schwere Eingriffe üben können. Das erklärt die Universität in einer Pressemitteilung.

Details zur Entstehung

Das 3D-gedruckte Modell der Leber soll Chirurgen genauer auf die Operation vorbereiten, damit diese dem Patienten bestmögliche Operationsergebnisse bringen. Der betroffene Bereich des Patientenorgans wird gescannt und die Scandaten werden anschließend mit einem Tool verarbeitet.

Die Forscher hoffen, dass Ärzte so die eigentliche Operation am lebensechten Modell üben und die Entfernung der erkrankten Leberbereiche mit größerer Genauigkeit und besseren Ergebnissen durchführen können.

Dr. Christopher Clarke, beratender Radiologe am Nottingham University Hospitals NHS Trust, unterstützte die Forscher bei ihrer Arbeit und stellte Scandaten und medizinisches Fachwissen für das Projekt zur Verfügung. Er geht davon aus, dass Chirurgen mit den 3D-gedruckten Modellen mehr Vertrauen in ihre Eingriffe erhalten.

3D-gedrucktes Lebermodell und medizinische Werkzeuge
Das 3D-gedruckte Lebermodell (hier im Bild mit medizinischem Besteck) wird basierend auf Scandaten einer echten Leber hergestellt (Bild © Nottingham Trent University).

Realistische Operationsszenarien

Für möglichst realistische Prototypen haben die Forscher Kunstblut und unterschiedliche Gewebehärten wie Blutgefäße, Lebergewebe und den Tumor selbst in das Organ aus dem 3D-Drucker integriert. Es besteht aus Fasern und synthetischen Gelen. Mit den 3D-gedruckten Modellen können Ärzte chirurgische Praktiken wie Laserablationstechniken und Endoskopien testen. Selbst das Verschließen der Arterien mit dem Laser kann am Modell geübt werden.

Richard Arm, Senior Research Fellow, erklärt, dass die Entfernung von Tumorgewebe eine äußerst schwierige Aufgabe ist. Oft zeigt sich das wirkliche Problem erst, wenn der Patient geöffnet vor einem liegt und die wahre Komplexität der Erkrankung zu sehen ist. Mit dem 3D-gedruckten Lebermodell können angehende Krebschirurgen traditionelle und robotergesteuerte Tumorentfernung trainieren.

3D-gedrucktes Lebermodell
Das 3D-gedruckte Modell der Leber (im Bild) kann Ärzte bei der Operationsvorbereitung besser unterstützen (Bild © Nottingham Trent University).

Arm ergänzt:

„Jeder Patient ist einzigartig und hat Organe unterschiedlicher Form, Größe und Konstruktion, daher kann es viele versteckte Komplikationen geben, mit denen er zu kämpfen hat. Diese Forschung zeigt, wie vorhandene Scandaten und moderne 3D-Druck-Verarbeitungsmethoden die Vorbereitung bereits vor dem ersten Schnitt erheblich verbessern können. Chirurgen erhalten mehr Selbstvertrauen, was Patienten bessere Ergebnisse bringen, Infektionen reduzieren und zur schnelleren Genesung beitragen kann.“

3D-Druck immer häufiger in der Operationsvorbereitung

Auch in anderen Bereichen wird der 3D-Druck für die Vorbereitung auf Operationen genutzt. Am Seattle Children’s Hospital konnte der kleinen Nia, die an verengten Atemwegen litt, mit einem 3D-gedruckten Modell ihrer Atemwege helfen. Das Modell half ihnen, sich auf das, was sie erwartet, einzustellen. Zudem konnte Nias Mutter das Problem mit dem 3D-gedruckten Modell besser verstehen. Einem 18 Monate altes Kind in Indien konnte dank optimaler Vorbereitung ebenfalls mit einem 3D-gedruckten Modell ihres Schädels erfolgreich bei einer seltenen Schädeloperation geholfen werden.

3D-gedrucktes Lebermodell hilft Chirurgen (Video)

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