In den letzten Jahren hat sich der 3D-Druck als bahnbrechende Technologie in vielen Bereichen etabliert. In der Medizin, insbesondere in der Chirurgie, bietet der 3D-Druck vielfältige Möglichkeiten und bringt zahlreiche Vorteile mit sich. In diesem Artikel werden die Einsatzmöglichkeiten von 3D-Druck in der Chirurgie, die Vorteile und die Bereiche, die besonders davon profitieren, sowie einige bekannte Projekte diskutiert.
Der 3D-Druck bietet zahlreiche Möglichkeiten und Vorteile in der Chirurgie. Durch die Herstellung patientenspezifischer Implantate, präoperative Planung mit 3D-Modellen und das Potenzial des Bioprintings können Chirurgen präzisere Eingriffe durchführen, die Operationszeit reduzieren und die Patientenergebnisse verbessern. Besonders in den Bereichen Orthopädie, Neurochirurgie, Kiefer- und Gesichtschirurgie sowie Herz- und Gefäßchirurgie zeigt der 3D-Druck sein großes Potenzial. Erfolgreiche Projekte auf der ganzen Welt belegen, dass diese Technologie das Gesundheitswesen revolutionieren kann.
Die junge Frau Bibhabari Samal leidet an der seltenen Knochenerkrankung Cherubismus. Damit das nahezu erblindete Mädchen wieder sehen kann, griffen die Ärzte auch auf die 3D-Drucktechnologie zurück. Die Behandlung verlief erfolgreich, wie die Ärzte jetzt vermeldeten.
An der australischen University of Adelaide fand der weltweit größte Kurs für Nasennebenhöhlenchirurgie statt. In diesem Jahr wurde erstmals Mal an realistischen Modellen aus einem 3D-Drucker geübt, für die sich der Leiter des Kurses und weltweit bekannte Sinuschirurg Professor PJ Wormald entschieden hatte.
In Florenz ist es Wissenschaftlern und Medizinern erstmals gelungen ein Ohr mit einem 3D-Drucker zu rekonstruieren. Das 3D-gedruckte Ohr wurde einem 13-jährigem Kind erfolgreich angebracht. Dies war die erste Operation dieser Art in Italien und wird weltweit unter Medizinern als Durchbruch bewertet.
Das belgische Unternehmen Antleron und der US-amerikanische Hersteller von 3D-Druckern 3D Systems möchten im Rahmen einer Unternehmenskooperation das Tissue Engineering und den 3D-Druck von organischem Gewebe voranbringen. Ihre Pläne präsentieren die Unternehmen auf der formnext 2019.
In der Medizin gibt es komplizierte Fälle, denen man mit Standardmethoden nicht immer helfen kann. Wie auch im Fall der 52-jährigen Linda Edwards, die nach einer Herz-Bypass-Operation ein zerstörtes Brustbein (lat. Sternum) hatte. Ärzten gelang es jetzt, ihr mit einem 3D-gedruckten Titanimplantat zu helfen.
Gwen Finlayson aus den USA leidet an einer Autoimmunhepatitis, wodurch sie eine Leberzirrhose bekam. Nur eine neue Leber kann ihr Leben retten. Um sich auf die Operation vorbereiten zu können, nahmen die Ärzte ein 3D-gedrucktes Modell ihrer Leber zur Hilfe und konnten die Risiken der Operation so deutlich reduzieren.
Die 5-jährige Yaidailis erhielt die schreckliche Nachricht in ihr wächst ein Nierentumor. Um sich besser auf die schwierige Operation vorzubereiten, fertigten die Ärzte das Modell ihrer Niere mit einem 3D-Drucker. Jetzt vermeldeten die Ärzte, wie die Operation verlief.
Kinderherzchirurgen am Inselspital in Bern werden sich künftig mit Herzmodellen aus dem 3D-Drucker auf komplizierte Operationen vorbereiten. Die detailgenauen und kundenspezifischen 3D-gedruckten Modelle sollen die Risiken auf die Eingriffe verringern.
Eine Gruppe südafrikanischer Ärzte hat mit dem erfolgreichen Abschluss einer Mittelohrtransplantation unter Zuhilfenahme von 3D-Druck einen großen Fortschritt im internationalen medizinischen Bereich gemacht. Das bahnbrechende Verfahren wurde mit Hilfe der 3D-Drucktechnologie durchgeführt, um die gebrochenen Knochen des Mittelohrs des Patienten zu rekonstruieren, und die Operation wird als die erste langfristige Lösung für Schallleitungsschwerhörigkeit gefeiert.
Ärzte in Australien haben gemeinsam mit dem Unternehmen Anatomics einem Krebspatienten ein künstliches Brustbein aus dem 3D-Drucker eingesetzt. Das Titanimplantat, welches das Brustbein des Mannes ersetzt, wurde passgenau für den Patienten in kürzester Zeit und zu vergleichsweise niedrigen Kosten hergestellt.
Ein Unternehmen aus Polen fertigt für das Projekt „Wirbelsäule der Zukunft“ Implantate mit dem 3D-Drucker. Das soll die Behandlungsmöglichkeiten für Patienten mit Probleme der Wirbelsäule verbessern. Bisher konnte mit dem Projekt bereits 75.000 Patienten damit geholfen werden. Im nächsten Schritt sind jetzt maßgeschneiderte Wirbelsäulenimplantate aus dem 3D-Drucker geplant und sollen eine neue Ära in der Behandlung einläuten.
Mit Unterstützung des Bioprintings, der Verarbeitung von menschlichen Zellen im Rahmen der 3D-Drucktechnologie, aus dem Bereich des Tissue Engineerings, ist es Forschern aus Italien gelungen, einen menschlichen Meniskus um überlebensfähige Zellen anzureichern. Das Projekt könnte andere Wissenschaftler motivieren weiter an dem Forschungsbereich zu arbeiten.
Ärzte im Steve Biko – Lehrkrankenhaus in Pretoria haben einem 35-jährigen Mann ein 3D-gedrucktes Mittelohr eingesetzt. Dem Patienten geht es gut, es ist jedoch noch nicht bekannt, ob er wieder hören kann. Dies war nicht der erste medizinische Durchbruch, der in Südafrika gelungen ist.
Australische Forscher der Universität Wollongong (UOW) haben mit „3D Alek“ einen 3D-Biodrucker für die Herstellung von Ohren entwickelt. Im Auftrag wurden außerdem eine geeignete Biotinte hergestellt und die Forschungsgrundlagen geschaffen, um in Kürze ein lebendes Ohr mit patienteneigenen Stammzellen drucken zu können.
Von Geburt an was die kleine Ramiah Martin an Trachealagenesie erkrankt. Mit Trachealagenesie geborene Menschen werden ohne Luftröhre geboren und besitzen eine verformte Speiseröhre. Mit Hilfe des medizinischen 3D-Drucks konnte dem kleinen Mädchen aber geholfen werden und konnte sogar nach 13 Monaten Krankenhaus jetzt erstmals nach Hause.
Das Institut für Technologie-inspirierte regenerative Medizin (MERLN) der Universität Maastricht ist eine Kooperation mit der Biotechnologiefirma Aspect Biosystems eingegangen. Gemeinsam arbeiten die Forscher und Entwickler an dem 3D-Druck von Nierengewebe für die additive Herstellung funktionierender Organe.
Das Startup Techshot hat eine Zusammenarbeit mit der NASA beschlossen, für die Entwicklung von einem Bioprinter namens BioFabrication facility (BFF), der Organe im Weltraum unter Schwerelosigkeit drucken können soll. Irgendwann einmal soll der Weltraum-3D-Drucker für organische Substanzen auf der Internationalen Raumstation ISS zum Einsatz kommen.
In Bulgarien wurde einem 35-jährigen Mann eine 3D-gedruckte Rippe eingesetzt. Dies war die erste derartige Operation im bulgarischen Tokuda Krankenhaus. Gedruckt wurde sie mit einem 3D-Drucker von 3DGence.
Ein US-Forscherteam an der University of Utah hat eine neue 3D-Biodruckmethode entwickelt, mit der Sehnen und Bänder mit einem 3D-Drucker hergestellt werden können. Die Einsatzbereiche sind noch überschaubar, das Verfahren in den Kinderschuhen. Und dennoch lohnt sich ein Blick auf das Verfahren.
Die österreichische Karl Landsteiner Privatuniversität Krems (KL Krems) hat ein Projekt zur Fertigung von Gewebemodellen mit dem 3D-Drucker gestartet. Ziel der Forschungsarbeit sind 3D-gedruckte Organmodelle mit realitätsnahen Materialeigenschaften. Wir stellen die Forschungsarbeiten der KL Krems einmal genauer vor.