In Israel ist es einem Team an Ärzten nach monatelanger Vorbereitung auch mithilfe von Virtual Reality (VR) und zahlreichen 3D-gedruckten Modellen gelungen, eine äußerst selten vorkommende Variante siamesischer Zwillinge zu trennen. Die 3D-Technologien verhalfen den Ärzten zu umfangreichen Möglichkeiten, wirklich jeden einzelnen Punkt der Operation trainieren zu können. Die mit 3D-Druck hergestellten Modelle waren dabei ein wichtiger Konvergenzpunkt für die Mediziner.

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In Israel gelang es einem medizinischen Team des Soroka-University Medical Centers einjährige siamesische Zwillinge erfolgreich zu trennen, wie die „Jerusalem Post“ berichtet. Die miteinander verwachsenen Zwillinge waren am Kopf vereint und sollten durch eine Operation getrennt werden. Hunderte von Stunden Vorbereitung und die Hilfe von Virtual Reality (VR) und speziellen 3D-Modellen ermöglichten es den Ärzten, den Vorgang zu üben. Ein ähnliches Prozedere haben Ärzte im Inselspital Bern, wenn es darum geht, sich auf schwierige Kinderherzoperationen vorzubereiten.

Der in Kaschmir geborenen pädiatrischen Neurochirurgen am Great Ormond Street Hospital (GOSH) in London, Dr. Noor Ul Owase Jeelani, eine Weltautorität für siamesische Zwillinge, leitete die Operation. Owase ist außerdem Gründer der britischen Wohltätigkeitsorganisation zur Behandlung, Ausbildung und Erforschung von siamesischen Zwillingen.

Trennung von Kraniopagus-Zwillingen

Die Köpfe im Detail mit Surgical Theater
Mit den 3D-Modellen konnten die Ärzte Blutgefäße aus dem Duragewebe (einer dicken Membran, die das Gehirn umgibt), dem Schädel und der Haut zu unterscheiden (im Bild: Detailansicht in Surgical Theater)(Bild © 3D4OP/Soroka-University Medical Center).

Sind Kinder durch den Hinterkopf verbunden, dann handelt es sich dabei um Kraniopagus-Zwillinge, die es nur äußerst selten gibt. Am Hinterkopf gibt es kaum Haut und Schädel, was für die Ärzte sehr herausfordernd ist. Sie ließen Monate vor der operativen Trennung mehr Haut wachsen, indem sie aufblasbare Silikonbeutel in benachbarte Teile des Kopfes der Zwillinge zwischen Kopfhaut und Schädel einführen. Alle paar Tage wurde steriles Wasser in die Beutel injiziert, wodurch das Volumen vergrößert wurde und die Haut sich langsam dehnte. Fünf bis sechs Monate dauerte es, bis der mit Wasser gefüllte Beutel und die ihn bedeckende Haut so groß wie die Köpfe der Babys war.

Kraniopagus-Zwillinge teilen sich oft große Nebenhöhlen und vaskuläre Strukturen, was die Trennung sehr schwierig macht. Der Leiter des israelischen Ärzteteams, Dr. Michael Gideon, war sehr froh über die präzisen 3D-Modelle und VR, die das Team bei der Planung und OP-Simulation unterstützten. Beim Planungsprozess halfen das ISO-zertifizierte Medizingeräte-Startup 3D4OP, 3D-Druck-Lösungen von Stratasys und Surgical Theater aus den USA, das eine Operations- Probeplattform (SRP) für die neurochirurgische präoperative Planung vermarktet. Gemeinsam mit Gideon entwarf der Gründer und CEO von 3D4OP, Limor Haviv, die 3D-gedruckten anatomischen Modelle.

Ärzte bereiten sich auf Eingriff vor
Die Ärzte (im Bild) konnten sich mit den 3D-Modellen auf den Eingriff umfassend vorbereiten (Bild © 3D4OP/Soroka-University Medical Center).

Planung und Simulation

Für die Spezialisten aus mehreren medizinischen Disziplinen wie Plastische Chirurgie und Neurochirurgie wurden die 3D-gedruckten Modelle zu einem wichtigen Konvergenzpunkt. Die Schädelmodelle der Siamesischen Zwillinge wurden mit unterschiedlichen Technologien gedruckt und enthielten verschiedene Materialien, die das anatomische Gewebe nachahmen. Sie basierten auf CT- und MRT-Bildern und wurden mit der medizinischen Software Materialise 3-Matic angefertigt, mit der auch die LMU München arbeitet. Es entstanden 3D-Modelle, mit denen die Ärzte die Operation simulieren und die Chirurgen die geplante Trennung visualisieren konnten. Mit diesen konnten die Ärzte Blutgefäße aus dem Duragewebe (einer dicken Membran, die das Gehirn umgibt), den Schädel und die Haut unterscheiden.

Die mittlerweile durchgeführte Operation war erfolgreich. Von den Zwillingen wird nun erwartet, dass sie ein normales Leben führen können.

Ärzte nutzen 3D-Modell und vergleichen es mit Bild in Surgical Theater
Für die Ärzte wurden die 3D-Modelle (im Bild) zu einem wichtigen Konvergenzpunkt (Bild © 3D4OP/Soroka-University Medical Center).

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