Knochenimplantate für Schädel- und Gesichtsbereich mit 3D-Drucker hergestellt

In Istanbul wurde durch die Zusammenarbeit zweier Universitäten ein maßgeschneidertes Knochenimplantat aus Titan für den Schädel- und Gesichtsbereich mittels 3D-Druck entwickelt.

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Knochenimplantate für Schädel- und Gesichtsbereich mit 3D-Drucker hergestellt

Die Yıldız Technische Universität (YTÜ) gründete vor 10 Monaten mit Unterstützung der Entwicklungsagentur Istanbul das Forschungs- und Produktionszentrum für medizinische Titanimplantate mittels additiver Fertigung (KİMAUM).

Wissenschaftler dieses Zentrums und Ärzte des Bezmialem Vakıf Universitätskrankenhauses haben in gemeinsamer Arbeit erfolgreich maßgeschneiderte Knochenimplantate aus Titan für den Schädel- und Gesichtsbereich mittels 3D-Druck hergestellt.

Es ist geplant, die mit Hochtechnologie gefertigten Implantate in naher Zukunft bei Patienten einzusetzen.

FÜR SCHÄDEL- UND KNOCHENTRAUMATA

Prof. Dr. Mihrigül Ekşi Altan, Leiterin des Fachbereichs Biomedizintechnik an der YTÜ und Dozentin am Fachbereich Maschinenbau, erklärte, dass das Zentrum im April mit Unterstützung der Entwicklungsagentur Istanbul gegründet wurde.

Altan betonte, dass das Hauptziel des Zentrums darin bestehe, permanente Knochenimplantate für Kieferchirurgie und Schädeltraumata zu entwerfen, ausgehend von Computertomographie-Daten, und diese mittels 3D-Drucktechniken zu produzieren. „Wir führen die Segmentierung und STL-Konvertierung dieser Daten mit der Software unserer vorhandenen Infrastruktur durch und wandeln sie in computergestützte Designdaten um. Anschließend führen wir den Designprozess des Implantats gemäß den Anforderungen des Arztes durch, um den chirurgischen Erwartungen und den Bedürfnissen des Patienten gerecht zu werden“, sagte sie.

Altan erklärte, dass sie das Design zunächst aus Kunststoff mit einem 3D-Drucker herstellen: „Nachdem das Teil des gebrochenen Schädelmodells, an dem das Implantat angebracht werden soll, aus Kunststoff gefertigt wurde, wird die geometrische Passgenauigkeit geprüft. Nachdem wir die Kontrollen mit Messgeräten in unserem Zentrum durchgeführt haben, wird das Design validiert. Danach senden wir es an den Metall-3D-Drucker und produzieren das Knochenimplantat aus einer Titanlegierung“, fügte sie hinzu.

Prof. Dr. Altan erklärte, dass sie das Design nach der Produktion an den Chirurgen übergeben werden, und fuhr fort:

„Das von uns hergestellte Produkt ist maßgeschneidert. Jedes Produkt ist einzigartig und ein Unikat. Daher ist eine Serienproduktion nicht möglich. Bei der Produktion des von uns validierten Knochenimplantats im 3D-Drucker, also durch additive Fertigung, verwenden wir Titanlegierungspulver. Unsere größten Partner bei dieser Arbeit sind Chirurgen und Ärzte. Wir sind hier als Ingenieurteam tätig und arbeiten mit ihnen zusammen. Wir produzieren das Implantat basierend auf dem Bruch und dem Knochendefekt des Patienten exakt passend zu seinem eigenen Gewebe und seiner anatomischen Struktur. Da wir das Produkt, das exakt zum gebrochenen Knochengewebe des Patienten passt, aus den Computertomographie-Daten entwerfen und anschließend im 3D-Drucker herstellen, treten keine Anomalien oder Inkompatibilitäten mit dem Hauptknochengewebe auf.“

„DAS RISIKO EINER ZWEITEN OPERATION UND DAS INFEKTIONSRISIKO FÜR DEN PATIENTEN WERDEN VERRINGERT“

Altan wies darauf hin, dass Chirurgen seit Jahren erfolgreiche Operationen in diesem Bereich durchführen, diese Knochen jedoch manchmal eine zweite Operation erforderlich machen könnten, und merkte an, dass frühere Techniken zu langen Operationszeiten führten.

Altan betonte, dass die Operationszeit durch die von ihnen angewandte Methode kurz und erfolgreich verlaufe, da sie jedes Detail bis hin zu Durchmesser und Tiefe der Schraubenlöcher vorgäben: „Da eine punktgenaue Passform erreicht wird, sinken das Risiko einer zweiten Operation und das Infektionsrisiko für den Patienten. Mit den im 3D-Drucker hergestellten Implantaten minimieren wir diese Probleme“, sagte sie.

Altan erklärte, dass ihr Zentrum auch das „ISO 13485 Qualitätsmanagementsystem-Zertifikat“ erhalten habe und kündigte an, dass diese Methode in der zweiten Jahreshälfte bei echten Patienten angewendet werden soll.

Prof. Dr. Altan fügte hinzu, dass sie diese Methode in Zukunft auch für andere anatomische Bereiche einsetzen werden.

Nachrichtenquelle: AA