3D-Drucker hilft bei der OP-Planung

Mainz – Modelle menschlicher Körperteile aus dem 3D-Drucker nutzen Ärzte der Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie (MKG) der Universitätsmedizin Mainz, um Operationen besser zu planen und Transplantate präziser anzupassen. Computertomographie, Röntgen oder MRT lieferten die Vorlagen für exakte patientenspezifische Modelle aus dem 3D-Drucker, heißt es aus der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz.

Bei einer Kieferrekonstruktion drucke der 3D-Drucker beispielsweise zunächst ein Modell des Kiefers und des Wadenbeins. Der Operateur nutze nämlich ein Stück der Fibula, um die Lücke im Kiefer zu schließen. An dem Modell könne der Behandler die Operation im Vorfeld detailgetreu durchspielen. Dies ermögliche eine individuelle Planung des Eingriffs.

Während der OP kann der Operateur diese Planung mittels Schablonen am Patienten umsetzen. Das habe auch zeitliche Vorteile: Die Mainzer MKG-Chirurgen berichten, sie könnten mittels ihres eigenen, neu angeschafften 3D-Druckers innerhalb von vier Tagen eine Defektrekonstruktion planen. Bislang hätten sie durch die Zusammenarbeit mit externen Unternehmen in der Regel mehrere Wochen dafür benötigt.

Wissenschaftlich interessant sei die 3D-Drucktechnik zudem für den Bereich regenerative Medizin, berichten die Mainzer Wissenschaftler. Eine zentrale Frage dabei sei: Wie interagieren Geweben und Zellen mit körperfremden Materialien und Oberflächen? Noch stelle die Wechselwirkung von künstlichen Implantaten mit dem menschlichen Körper für fast alle chirurgischen Disziplinen eine große Herausforderung dar.

Im Rahmen des Forschungsschwerpunkts „BiomaTiCS -Biomaterials, Tissues and Cells in Science“ erforschen klinisch und wissenschaftlich tätige Chirurgen gemeinsam mit Materialwissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung, dem Institut für Angewandte Struktur und Mikroanalytik und dem Institut für Physiologische Chemie und Pathobiochemie anwendungsorientiert den funktionellen Einsatz, die Geweberegeneration und responsive Systeme, heißt es aus Mainz.

„Hier gelingt uns der Brückenschlag zwischen Forschung und Anwendung: Der 3D-Drucker ermöglicht uns einerseits kurzfristige und exakte Rekonstruktionsplanungen für unsere Patienten der MKG. Auf der anderen Seite ist er die Verbindung zu anderen BiomaTiCS-Arbeitsgruppen im Bestreben innovative Baumaterialen für Implantationen und Rekonstruktionen herzustellen“, erklärt Bilal Al-Nawas, Sprecher des Forschungs­schwerpunkts „BiomaTiCS -Biomaterials, Tissues and Cells in Science" der Johannes Gutenberg-Universität Mainz. 

hil