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.
Menschen, die an Krebs erkranken, müssen sich oft einer langwierigen Behandlung unterziehen, können aber nach erfolgreichem Abschluss ihren Alltag meist wieder gut regeln. Anders ist dies bei Patienten, die an Kiefertumoren leiden. Wie Ärzte der Charité den 3D-Druck bei einer solchen Erkrankung einsetzen, lesen Sie in diesem Beitrag.
Dem Forschungsleiter Adam Jakus von der Northwestern University in Illinois (USA) sind bei seinen Forschungen am 3D-Druck von Knochen eher zufällig ein innovatives Gewebepapier gelungen. Das „Papier“ aus Protein kann zur besseren Krebsheilung beitragen.
Forschern der ETH Zürich ist es gelungen ein Kunstherz aus Silikon mit einem 3D-Drucker herzustellen, dass wie ein echtes menschliches Herz arbeitet. Mit dem Kunstherz soll vor allem einer bestimmten Menschengruppe geholfen werden, die nur selten ein Spenderherz erhalten.
In Singapur öffnete gestern ein neues 3D-Druck-Zentrum seine Pforten, welches seinen Schwerpunkt auf die Gesundheitsforschung legt. Die Kosten des Zentrums belaufen sich auf etwa 13 Millionen US-Dollar und werden von verschiedenen Einrichtungen und Kooperationspartnern übernommen.
Das in der niederländischen Stadt Utrecht ansässige St. Antonius Hospital nutzt 3D-gedruckte Brustbeinmodelle für die Herzchirurgie. Mit diesen Modellen, mit denen Metallplatten bereits vor der OP angepasst werden, soll eine präzisere Sicherung bei Verkürzung der OP-Zeiten möglich werden.
In den Vereinigten Arabischen Emiraten konnten nach Informationen einer lokalen Nachrichtenquelle mit dem 3D-Druck mindestens sieben Säuglingen, die an einem angeborenen Herzfehler litten, das Leben gerettet werden.
Das israelische Unternehmen CollPlant hat sich auf regenerative Medizin spezialisiert. Nun hat es in den USA eine 3D-Bioprinting-Tinte zum Patent angemeldet, die auf der selbst entwickelten rhCollagen-Technologie basiert und für den 3D-Druck von Organen und Gewebe einsetzbar sein soll.
Chinesischen Ärzten der Fourth Militäry Medical University in Xi’an (Provinz Shaanxi) gelang es, mittels 4D-Druck ein neuartiges Implantat zu entwickeln, dass einer Patientin, die unter Brustkrebs litt, erstmals erfolgreich eingesetzt wurde. Das Brustimplantat soll sich im Laufe der Zeit von allein abbauen – umliegendes Gewebe verwächst zuvor mit dem Implantat. Die Ärzte bezeichnen den gesamten Prozess als 4D-Druck.
Forschern der südkoreanischen Pohang University for Science and Technology gelang es, eine effiziente und kostengünstige Methode zum 3D-Druck menschlicher Haut zu entwickeln. Das dafür eingesetzte Hybrid-Zellen-3D-Druck-System ist sowohl mit Extrusions- und Inkjet-Modulen ausgestattet und kann den 3D-Druck von Haut um das Fünfzigfache beschleunigen.
Ein neues Nierenmodell rettet einem zweijährigen Mädchen aus Großbritannien das Leben. Dem Mädchen ging es sehr schlecht, doch innovativ-denkende Ärzte in London hatten eine Idee, wie sie ihr helfen können und nutzten dafür auch den 3D-Druck. Am Projekt beteiligt war Software von Materialise und 3D-Drucker von Stratasys.
Der 3D-Druck-Spezialist Materialise ermöglicht mit seinen passgenauen Schulterimplantaten aus dem 3D-Drucker eine verbesserte Patientenversorgung. Die individuellen Implantate aus dem Titan-3D-Drucker werden bereits von über 20 Kliniken erfolgreich eingesetzt.
Die Vorteile des 3D-Drucks in der Medizin werden immer wieder hervorgehoben. Auch im Queen Elizabeth Hospital in Birmingham findet der 3D-Druck mittlerweile Anwendung und kann Zahlen nennen, um die Vorteile zu bestätigen.
Der 3D-Druck lebensgroßer Nachbildungen von Hirnarterien ermöglicht das Üben personalisierter Eingriffe und mindert Risiken wie Schlaganfall für den Patienten. Wir stellen die Forschungen von Dr. André Kemmling des Universitätsklinikums in Lübeck einmal genauer vor und zeigen Bilder von seinem 3D-Druck-Labor, Modelle der 3D-Hirnaterien und ein Beispiel für eine erfolgreiche Operation zur Aneurysma-Behandlung mit den Forschungen und der 3D-Drucktechnik.
Das HELIOS KIinikum in Hildesheim hat einer Patienten eine Hüftprothese aus dem 3D-Drucker erfolgreich eingesetzt. Mit der Titanprothese ist die junge Frau aus Zypern erstmals schmerzfrei.
In Australien konnten Chirurgen einer jungen Frau erfolgreich ein gedrucktes Oberkieferimplantat aus dem 3D-Drucker einsetzen. Die Kosten für die Behandlung waren über 90% geringer als bei herkömmlichen Behandlungsmethoden.
Im britischen Royal Stoke University Hospital konnte erfolgreich der Kieferknochen eines Krebspatienten mit Unterstützung eines 3D-Druckers rekonstruiert werden. Als Material kam Knochengewebe aus seinem Bein zum Einsatz.
Mit dem Programm True 3D Viewer hat EchoPixel eine 3D-Software auf den Markt gebracht, mit der sich Organe und andere medizinische Modelle am Computer und als Modell aus dem 3D-Drucker genauer untersuchen lassen. Die Operationsvorbereitung soll somit verbessert werden.
Stell dir vor du planst eine Schönheitsoperation und hältst dein neues Gesicht schon vor der OP in den Händen. Eine Klinik für Schönheitsoperationen in der Türkei (Istanbul) setzt mit Hilfe moderner 3D-Scanner und 3D-Drucker genau auf dieses Konzept. Die Patienten erhalten ein 3D-gedrucktes Modell ihres Gesichtes, wie es nach dem kosmetischen Eingriff aussehen wird.
Ein Krankenhaus im dänischen Tilburg plant 3D-Druck zur Standardvorbereitung von Knochenbrüchen einzusetzen. Die mit einem 3D-Drucker gedruckten Modelle der gebrochenen Knochen sollen vor allem Ärzten mit noch wenig praktischer Erfahrung dabei helfen die Operation vorzubereiten.
In China wurde ein weiterer Beweis dafür geliefert, wie wertvoll 3D-Drucker auch in der Medizin sein können. Eine Tumorpatientin profitierte von der technologischen Entwicklung und darf aufgrund der Möglichkeiten des 3D-Drucks ihren Arm behalten.