Forschern gelingt 3D-Druck von Prothesen für Krebspatienten

Forscher des King’s College London haben mit Hilfe einer maßgeschneiderten Software und eines 3D-Druckers erfolgreich eine Brustkorbprothese für Krebspatienten hergestellt.

Der Fallbericht, der von Forschern der School of Biomedical & Imaging Sciences in Zusammenarbeit mit Chirurgen des Guy’s and St Thomas’ NHS Foundation Trust in der Fachzeitschrift Frontiers in Surgery veröffentlicht wurde, zeigt den postoperativen Erfolg des Verfahrens, das den Patienten Krebsfreiheit und eine bessere Lebensqualität beschert.

Wenn ein Patient einen Krebstumor in der Brustwand hat, die Herz und Lunge schützt, muss der Tumor entfernt werden. Oft müssen die Chirurgen einen Teil der Brustwand entfernen, um sicherzugehen, dass sie den gesamten krebsbefallenen Knochen und das Gewebe herausschneiden.

Das Verfahren kann jedoch teuer sein. Derzeit liegen die Kosten bei über 10 000 Pfund, einschließlich der Kosten für das Titanimplantat (über 1000 Pfund).

Im Gegensatz dazu kostet die von den Forschern Antonia Pontiki und Professor Kawal Rhode vom King’s Institute entwickelte 3D-gedruckte Gussform etwa 40 Pfund pro Stück.

Dank der neuartigen Software können die Forscher die Merkmale jedes Patienten (Alter, Gewicht, Größe, Geschlecht sowie Anzahl und Seite der zu ersetzenden Rippen) eingeben, um eine digitale Version der Rippe zu erstellen, die dann in 3D gedruckt werden kann.

Sobald der 3D-Druck fertig ist – ein Prozess, der sechs Stunden dauert – wird er in eine Box mit flüssigem Silikon gelegt, um die Form zu erstellen. Diese wird dann sterilisiert und in den Operationssaal gebracht, wo sie mit Polymethylmethacrylat (PMMA), dem so genannten Knochenzement, gefüllt und in den Patienten eingesetzt wird. Dieses Verfahren erfordert weniger Zeit und Personal und hat bessere Ergebnisse als herkömmliche Titanprothesen. Der Ersatz ist außerdem flexibler als Titanprothesen und ahmt die Geschmeidigkeit des Brustkorbs besser nach.

“Unsere Studie war die erste, in der die Anwendung dieser Methode in einem klinischen Umfeld vorgeschlagen wurde. Durch die Verringerung der für den Bau der Prothese erforderlichen Fachkenntnisse und des Zeitaufwands könnten der 3D-Druck und die Softwaretechnik die Produktivität steigern und diese Methode in einem klinischen Umfeld leichter zugänglich machen”, sagt Antonia Pontiki, eine Doktorandin von King’s

Andrea Bille, Facharzt für Thoraxchirurgie am Guy’s and St Thomas’, kommentiert: “Die Technik ist äußerst effizient, und die 3D-Rekonstruktion ist zuverlässig und effektiv für die Patienten, denen wir ein personalisiertes Modell zu geringeren Kosten anbieten, da wir ein bekanntes Material verwenden. Das Verfahren zur Herstellung der Prothese ist schnell und effizient, und in Anbetracht der niedrigen Kosten, der hohen Qualität und der geringen Komorbidität sollte es von anderen Krankenhäusern und Chirurgen übernommen werden.”

Das Forschungsteam von Professor Rhode arbeitet nun an der Entwicklung eines kostengünstigen 3D-Druckers, mit dem der Teil der Anatomie direkt in 3D gedruckt werden kann.

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