: Neurochirurgie: Äußerst realistischer Schädel mit 3D-Drucker hergestellt

 12. Dezember 2013  Marcel Thum  

Mit einem Schädel aus dem 3D-Drucker haben Forscher der Neurochirurgie der Universität Malaya (Malaysia) ein extrem realistisches Abbild eines menschlichen Schädels geschaffen, an dem sich unter nahezu realistischen Bedingungen neurochirurgische Eingriffe üben lassen und zukünftig neue Operationsverfahren am menschlichen Hirn erprobt werden sollen.

Operation am Schädel aus dem 3D-Drucker
Operation am menschlichen Schädel: Hierbei handelt es sich allerdings um ein nahezu realistisches Imitat. Dieser Schädel stammt aus einem 3D-Drucker (Bild © // Videoausschnitt Youtube.com; User: New Scienist).

Wie das englische Wissenschaftsmagazin New Scientist berichtet, haben Forscher der Universität Malaya, der ältesten Universität Malaysias in der malaysischen Hauptstadt Kuala Lumpur, mit Hilfe eines 3D-Druckers einen Schädel geschaffen, der dem menschlichen Schädel so nahe kommt, dass sich die 3D-gedruckte Schädel-Kopie als Instrument zur Operationsvorbereitung, -forschung und Studium der Chirurgie und Neurologie eignet. Studenten am Institut für Neurochirurgie der Universität Malaya nutzen den 3D-Druck-Schädel zum Beispiel beim Üben zur Entfernung von Hirntumoren.

Aufmerksam wurde das Wissenschaftsmagazin aufgrund eines von Prof. Dr. Vicknes Waran auf Youtube veröffentlichtem Videos, dass eine Operation am Schädel aus dem 3D-Drucker zeigt (das Video befindet sich zum Ansehen direkt unter diesem Artikel). Waran zeigt dabei zwei Chirurgen die zunächst die Kopfhaut das Schädel-Immitats öffnen. Anschließend wird der Schädelknochen aufgebohrt, um die Schädeldecke zu öffnen und das Gehirn freizulegen. Es zeigt sich eine rote, glibbrige Masse die das über dem Hirn liegenden Blut simuliert. Der am Gehirn befindliche Tumor allerdings stammt nicht aus dem 3D-Drucker sondern ist aus Kunststoff hergestellt und wurde in eine Kavität gespritzt.

It’s not exactly brain surgery – but it’s pretty close. Sandrine Ceurstemont auf newscientixt.com

Das Besondere an dem Schädel aus dem 3D-Drucker ist seine extreme Ähnlichkeit zu einem realen, menschlichen Schädel. Der Schädel entspricht zwar nicht zu 100% einem echten, menschlichen Schädel, bemerkt Sandrine Ceurstemont, für viele Übungs-OPs im Rahmen des Studiums würden aber oftmals gar keine echten Schädel benötigt auf die man aber bisher zurückgreifen musste um auch einfachere Eingriffe am menschlichen Gehirn zu erproben.

Das Modell des Schädels aus dem 3D-Drucker besteht aus unterschiedlichen Substanzen und Materialien mit der die Vielzahl der unterschiedlichen Gewebeschichten von der Kopfhaut bis zum Gehirn abgebildet werden. In weiteren Modellen erstellt das Team aus Wissenschaftlern um Vicknes Waran noch weitere Schädel-Typen mit unterschiedlichen Dichten, Texturen, Materialstärken und Größen um seinen Studenten ein möglichst realistisches Trainingsmodell zur Verfügung zu stellen und Eingriffe am menschlichen Gehirn unter nahezu realen Bedingungen zu schaffen.

Preis pro Schädel liegt in etwas bei 600 US-Dollar

Wer sich das Video unten einmal ansieht, wird schnell die Komplexität des 3D-Druck-Schädels erkennen. Die sich daraus ergebende Frage nach den Kosten für einen dieser Plastik-Schädel ist durchaus berechtigt und kann mit ca. 600 US-$ beantwortet werden. Das mag für den Leien viel klingen, ist aber in der Forschung und Wissenschaft der Neurochirurgie für einen Übungsschädel äußerst kostengünstig und könnte es den Studenten zukünftig ermöglichen bereits im Studium noch intensiver an praktischen Modellen zu trainieren und so die Qualität realer Hirn-Operationen langfristig verbessern.

Video: Operation am Schädel aus dem 3D-Drucker

Weiterführende Links und Informationen

  • Prof. Dr. Vicknes Waran: Profil von Prof. Dr. Vicknes Waran auf der Website der Universität Malaya (Malaysia). Vicknes Waran und sein Team aus Wissenschaftlern der Chirugie und Neurologie entwickelten den Schädel aus dem 3D-Drucker und setzen ihn bereits für Übungsoperationen am Gehirn, z.B. zur Entfernung von Hirntumoren, ein.
  • New Scientist auf Wikipedia: Informationen über das englischsprachige Wissenschaftsmagazin New Scientist auf Wikipeida. Das Magazin berichtete am 11.12. erstmalig über den Schädel aus dem 3D-Drucker.
  • Universität Malaya auf Wikipedia: Weiterführende Informationen über die Universität Malaya, die bereits den Schädel aus dem 3D-Drucker einsetzt, auf Wikipedia.
  • Was ist Neurochirurgie?: Wer weitere Informationen über das Thema Neurochirurgie und Hirnforschung sucht, den empfehlen wir ebenfalls den deutschsprachigen Wikipedia-Artikel zur Neurochirurgie.

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