Neuartiges, kostengünstiges 3D-Leber-Modell aus Polen

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Ein neuer Durchbruch von Forschern in Polen zeigt wieder einmal was 3D-Druck zu bieten hat. Ein 3D-gedrucktes Modell einer Leber konnte zu einem unglaublich niedrigeren Preis produziert werden. Es wurde erfolgreich als chirurgische Anleitung für eine Operation verwendet, in der ein potentiell tödlicher Tumor entfernt wurde.

3D-gedruckte, chirurgische Anleitungen wurden bereits für eine Reihe von verschiedenen Operationen eingesetzt. Leider werden sie aber aufgrund der hohen Kosten nicht oft  in regulären Krankenhäusern verwendet. Jan Witowski, vom  Jagiellonian University Medical College erkannte diese Einschränkungen und betrieb Forschung um eine billigere, einfachere Alternative zu finden. Er erhoffte sich damit mehr Chirurgen zu ermutigen, 3D-gedruckte Modelle in ihrer präoperativen Planung zu verwenden.

In herkömmlichen 3D gedruckte chirurgische Anleitungen wurden  bisher nur kleine Flächen oder einzelne  Blutgefäße aufgrund der hohen Kosten der verwendeten SLS (selektive Lasersintern) oder SLA (Stereolithographiegeräte) Techniken gedruckt. Witowskis Innovation verwendet die viel günstigere FDM (Fused Deposition Modeling) Methode, um ein genaues Modell der ganzen Leber zu produzieren.

Mit Hilfe von CT-Scans der Leber des Patienten schuf Witowski getrennte 3D-Bilder für die verschiedenen Teile  des Organs, einschließlich der Blutgefäße und des Tumors, der entfernt werden sollte.

Diese wurden dann in hellen, leicht sichtbaren Farben gedruckt. Ein „Parenchymgerüst“, das wie die äußere Struktur der Leber geformt war, wurde mit transparentem Silizium gefüllt, was erlaubte, die Textur des realen Organs zu modellieren, wobei gleichzeitig die innere Struktur der Leber sichtbar wurde. Den Chirurgen ein klareres Bild davon zu geben, was sie operieren müssen, reduziert den Blutverlust und beschleunigt die OP-Zeit.

Die spätere operative  Entfernung des Tumors war wegen dieser Methode ein großer Erfolg.

“ 3D gedruckte Modelle, bieten eine große Visualisierung der Anatomie eines Patienten und räumliche Beziehungen. Es ist einfacher, die Größe eines Tumors und seine Nähe zu den umliegenden Geweben und Leberrändern zu verwirklichen. „sagt der Forscher.

Die Kosten seiner Technik liegen bei etwa 150 Dollar. Dies ist eine große Reduktion, im Vergleich zu den herkömmlichen Kosten von rund 1000$. Witowski berichtete auch, dass die Ausbildungszeit, die für Ärzte erforderlich ist, um die neue 3D-Drucktechnik zu lernen, relativ kurz wäre. In einem Forschungspaper mit dem Titel „Cost-effective, personalized, 3D-printed liver model for preoperative planning before laparoscopic liver hemihepatectomy for colorectal cancer metastases“, präsentiert Witowski die Vorteile der Verwendung dieser 3D-chirurgischen Anleitungen.