Auf dieser Seite berichten wir über den Einsatz von 3D-Druckern in der Neurochirurgie als Möglichkeit zur Verbesserung der Erkennung und operativen Behandlung von Erkrankungen, Fehlbildungen und Verletzungen und anderen Schädigungen des zentralen und peripheren Nervensystems.
Heutzutage muss ein Neurochirurg einen etwa 7-jährigen Prozess der Übung durchlaufen, bevor er am Patienten eine Operation überhaupt durchführen darf. Dieser Übungsprozess besteht aus Operationen an menschlichen Leichen, die schwer zu lagern und sehr teuer zu beschaffen sind. Es wird auch mit Hilfe von VR-Programmen geübt, die aber nicht so realistisch wie physische Modelle sind. Auch die Beobachtung erfahrener Neurochirurgen ist hierbei von großer Bedeutung. Jetzt aber steht Neuroradiologen und Neurochirurgen der 3D-Druck zur Verfügung.
Mit Trainingskörpern aus dem 3D-Drucker können Auszubildende minimal invasive chirurgische Verfahren üben. So können Trainingssimulationsmodelle hergestellt werden, die sowohl die innere Neuroanatomie als auch das äußere Erscheinungsbild des Kopfes treu wiedergeben. Das neurochirurgische Modell nutzt Spezialeffektmaterialien, die im Vergleich zu anderen Simulationsmodellen die Textur und das Gefühl des Gewebes realistisch nachahmen. Diese Effektmaterialien kommen der Struktur, dem Aussehen und dem Gefühl der organischen Haut sehr nahe.
Mit einem eingebauten Bewegungs- und Pulssystem wird die Übung noch realistischer gestaltet. Ein Endoskop mit einer Mini-Videokamera kann während des Operationsverfahrens in das ventrikuläre System eingeführt werden, um ein Echtzeit-Feedback an die Chirurgen zu liefern und das Verfahren zu visualisieren. Solche Simulationsmodelle könnten in Zukunft auch für andere Verfahren eingesetzt werden.
Die Vorteile der 3D-Drucker könnten in den kommenden Jahren vom großen Nutzen für die Neurochirurgie sein. Auch in anderen Bereichen der Medizin wurde dieses Potenzial längst erkannt und die 3D-Druck-Technologie bereits intensiv genutzt.
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Forschern der University of Minnesota (USA) ist es gelungen, mit einem transparenten, 3D-gedruckten Schädelimplantat für Mäuse die Gehirnforschung zu verbessern. Echtzeitaktivitäten im Gehirn lassen sich dank der sogenannten „Sea-Shell“ deutlich besser beobachten. Die Forschung soll außerdem ein besseres Verständnis über die Funktion des menschlichen Gehirns liefern.
Der 3D-Druck erwies sich in der Medizin bereits mehrfach und in unterschiedlichster Weise als nützlich. Nun werden an der britischen University of Manchester neue Forschungsprojekte ins Leben gerufen, die den medizinischen 3D-Druck weiter voranbringen sollen. Das neueste Projekt hat es sich zum Ziel gemacht, mittels 3D-Bioprinting neurodegenerative Erkrankungen zu erforschen,unter anderem Schlaganfall, Parkinson und Alzheimer.
Der Neurologe Dr. André Kemmling der Neuroradiologe am Unversitätsklinikum Schleswig-Holstein, konnte mit Hilfe von 3D-gedruckten Modellen der Hirnarterien seiner Patienten schon bis zu 70 Aneurysma-Patienten erfolgreich behandeln. Mit Hilfe der detailgenauen Modelle schaffte er es auch die durchschnittliche Zeit für einen operativen Eingriff von 30 Minuten auf 15 Minuten um 50% zu reduzieren. Der entscheidende Vorteil aber ist ein anderer.
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.
Ein Forscherteam der TechnischenUniversität Dresden entwickelt mit Unterstützung der 3D-Drucker ein Pflaster, das bei Gehirnverletzungen eingesetzt werden soll. Wie Dr. Ivan Minev berichtet, soll das neue Implantat die Funktionen wiederherstellen und die Heilung unterstützen. Die Forscher nennen auch einen Zeitraum, wann das Pflaster erstmals eingesetzt werden könnte.
Ein australischer Mann wäre an dem Wirbelsäulenkrebs gestorben. Geholfen hat ihn nun der medizinische 3D-Druck. Die Neurochirurgen setzten dem Australier einen Halswirbel aus einem 3D-Drucker ein. Damit wurde nun weltweit zum ersten Mal eine Halswirbel aus dem 3D-Drucker bei einem Menschen erfolgreich eingepflanzt.
Forscher der Biophysik haben mit Hilfe der 3D-Modellierung und eines 3D-Druckers das Rätsel um die Furchenbildung am Gehirn gelöst. In einem Forschungsbericht widerlegen die Wissenschaftler die bisherige Theorie. Geholfen hat den Forschern dabei auch ein Gel-Gehirn, welches mit Hilfe von 3D-Druck entstanden ist.
Die 16-jährige Myalynn Ranson litt an einer Wucherung an der linken Seite ihres Gehirns. Der operative Eingriff erschien schwierig. Mit Hilfe von 3D-Druck konnte das Gehirn der Patientin zuvor als Modell erstellt und zur Operationsvorbereitung genutzt werden. Die Operation, am Silvesterabend vor wenigen Wochen, verlief erfolgreich. Myalynn kann heute schon wieder lachen. Und das Kinderkrankenhaus in Boston will weitere 1,2 Millionen US-Dollar in den 3D-Druck investieren.
Michael Balzer rettete seiner Frau das Leben, in dem er von ihrem Kopf ein 3D Scan anfertigte und das digitale Modell mittels Sketchfab an die auf Neurochirurgie spezialisierten Fachärzte übermittelte. Ein Beispiel wie eine moderne, … „Mann rettet seiner Frau das Leben mit 3D-Scan“ weiterlesen
Ein Forscherteam der US-Universität Tufts University hat ein künstliches Gehirngewebe entwickelt. Das Gewebe kann dazu eingesetzt werden Störungen und Gehirnverletzungen zu erforschen. Auf den Bereich 3D-Bioprinting könnte diese Entwicklung starke Auswirkungen haben. Das Gehirngewebe gehört … „Drucken wir bald Gehirne?“ weiterlesen
Medizinern und Neurochirurgen der UMC Utrecht ist es erstmalig gelungen, einen mit einem 3D-Drucker hergestellten Schädel zu verpflanzen. Der 3D-gedruckte Schädel wurde vom Körper der 22-jährigen Patientin nicht abgestoßen. Es handelt sich dabei um den … „Medizin: UMC Utrecht verpflanzt künstliche Schädeldecke aus dem 3D-Drucker“ weiterlesen
Es sind die verändernden technologischen Möglichkeiten in der Medizin, die im Laufe der Zeit immer wieder Menschen das Leben lebenswerter gestalten. So konnte jetzt einer 6-Monate jungen Patientin mit „Flachkopf-Syndrom“ geholfen werden. Elementare Bausteine der … „Dank 3D-Druck: Erfolgreiche Hirnchirurgie an 6-monatigen Säugling“ weiterlesen
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 … „Neurochirurgie: Äußerst realistischer Schädel mit 3D-Drucker hergestellt“ weiterlesen
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