Kompendium 2018 Forschung & Klinik

Spezielle biomedizinisch-technische Verfahren
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Schematischer Rapid-Prototyping-Prozess für
klinische Anwendungen
Modelle können hier zum Vorbiegen von Platten und zur Bestimmung der
Schraubenplatzierung und Schraubenlängen verwendet werden. In der Orthopädie
können an anatomischen Modellen aufwendige Eingriffe, wie großräumige
Tumorresektionen oder Wirbelsäulendeformitäten geplant und geübt
werden. Ähnlich verhält es sich in der Unfallchirurgie, wo der Einsatz solcher
Modelle Operateuren ermöglicht, komplexe Frakturen, wie beispielsweise
Beckenringfrakturen, darzustellen und deren Versorgung zu üben. Dies kann
die Eingriffszeit und den Blutverlust der PatientInnen reduzieren, das Operationsergebnis
verbessern und die Gesamtkosten der Behandlung senken.
Vorteile der dritten Dimension
Dreidimensionale Modelle können verwendet werden, um Chirurgen und Auszubildenden
zu ermöglichen, sich mit der Anatomie und Pathologie der PatientInnen
vertraut zu machen, aber auch, um PatientInnen und deren Familien die
spezifische Pathologie leichter und verständlicher nahezubringen. Beispielsweise
können mit multimedialen 3D-Druckern Haut, Knochen, Sehnen und
Bänder sowie Tumoren simuliert werden. Gedruckte anatomische Modelle
fördern hier eine positive Wahrnehmung der Chirurgen und PatientInnen.
DI Dr. Emir Benca
Autor:
DI Dr. Emir Benca studierte
Maschinenbau an der TU Wien,
promovierte 2017 an der
Medizinischen Universität Wien.
Er leitet aktuell das Adolf
Lorenz Lab for Biomechanics
und ist auch der Koordinator
für Rapid Prototyping an der
Universitätsklinik für Orthopädie
und Unfallchirurgie.
Bei medizinischen Geräten hat Rapid Prototyping den Vorteil, dass die
Erstellung von anatomisch angepassten Prothesen und chirurgischen
Instrumenten (sogenannten patientInnenspezifischen Geräten) durch
die Verwendung der eigenen medizinischen Bildgebung der PatientInnen
erleichtert wird. Ein weiterer Vorteil ist die einfache Herstellung komplexer
geometrischer Strukturen, die die Herstellung von technisch ausgereiften
porösen Strukturen, gewundenen inneren Kanälen und inneren Stützstrukturen
ermöglicht, die mit herkömmlichen (nicht additiven) Fertigungsansätzen
nicht ohne Weiteres möglich wären.
Verbesserung der Lehre und Ausbildung
Neben den vielen Anwendungen im klinischen Bereich soll der 3D-Druck auch
Studierenden und ÄrztInnen in der Ausbildung zugutekommen. Die Herstellung
isolierter, zerlegbarer anatomischer Modelle ohne umgebendes Weichteilgewebe
soll zum besseren Verständnis der Studierenden über spezielle
Pathologien beitragen. Dabei sollen die Studierenden und ÄrztInnen selbst
in die Planung und Herstellung anatomischer Modelle involviert werden, um
stetig eine schnelle Bearbeitung aktueller klinischer Fälle zu gewährleisten.