3D-gedruckte Implantate für CMF Patienten

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KLS Martin entwickelt mithilfe von 3D-Druck spezielle, patientenspezifische Implantate für Menschen mit craniomaxillofazialen (CMF) Deformitäten. Die deutsche Firma versendet ihre Innovationen in die ganze Welt um Chirurgen bei Operationen zu unterstützen.

Eine craniomaxillofazialen (CMF) Deformität, ist eine Fehlbildung oder ein Trauma des Kopfes und/oder Gesichts. Neben Schmerzen als Symptom, funktionieren bei vielen Betroffenen, einer oder mehrere ihrer fünf Sinne nicht richtig. Zusätzlich können sich manche CMF Patienten nicht selbst im Spiegel erkennen, was zu Verhalten führt, das von Außenstehenden oft als kurios empfunden wird. Die Folge daraus, ist soziale Ausgrenzung, welche zu schlimmen psychischen Problemen, bis hin zur Depressionen führen kann.

In der CMF-Chirurgie wird Osteosynthese und Schädelablenkung verwendet, um diese Missbildungen und Verletzungen zu korrigieren. Einer der führenden Anbieter von Implantaten für CMF-Chirurgie ist Karl Leibinger Medizintechnik. Das Unternehmen gehört zum Medizinproduktunternehmen KLS Martin mit Hauptsitz in Deutschland, hat aber im vergangenen Sommer in der Nähe seiner nordamerikanischen Tochtergesellschaft KLS Martin LP, Pläne für den Bau seiner ersten US-Produktionsstätte in Florida eröffnet.

„In der kraniomaxillofazialen Chirurgie werden Rekonstruktionen des Schädels, des Ober- oder Unterkiefers und der Nase im Mittelfeld von Chirurgen behandelt. (…) Wir müssen oft mit sehr komplexen und großräumigen Rekonstruktionen arbeiten, die auch einem hohen ästhetischen Standards entsprechen sollten. (…) Neben den patientenspezifischen Implantaten können auch anatomische Modelle für eine optimale Vorsorgeplanung angefordert werden. Es ist oft auch notwendig, spezielle Wünsche in der Konstruktion zu erledigen, zum Beispiel beim Entfernen eines Tumors, der in größerem Maßstab geplant werden muss. Wir bieten Ihnen dann auch ein komplettes Implantatset an, das sehr schnell und präzise im Betrieb installiert werden kann. Vor der Entscheidung zu treffen, sieht der Arzt einen Entwurf und ein Preisangebot. So können wir innerhalb einer Woche additiv hergestellte Implantate für eine Operation liefern „, erklärt Frank Reinauer, Leiter der Innovations- und Produktion von Biomaterialien bei Karl Leibinger Medizintechnik.

Seit 2013 werden die patientenspezifischen Implantate von KLS Martin ergänzend gefertigt, basierend auf dem patentierten 3D-Druck M2 LaserCUSING-Verfahren. Das Unternehmen fungiert als ein globaler Anbieter von Gegenständen, die für CMF-Operationen notwendig sind, zum Beispiel Stifte, Platten, Maschen, Schrauben, Laser, Implantate und Distraktoren.

Wie alle Maschinenlösungen von Concept Laser verfügt auch die M2 Cusing aus Gründen der Bedienerfreundlichkeit und Sicherheit über eine räumliche Trennung von Prozesskammer und Handhabungsbereich. Sie ist robust und für den 3-Schicht-Betrieb geeignet. Nach dem Bauteileaufbau werden die Teile zum Spannungsabbau wärmebehandelt und in einem Reinraum der Klasse 7 sterilisiert und verpackt.

Materialien:

Grundsätzlich entscheidet sich ein Chirurg heute für drei Arten von Kraniomaxillofazial-Implantaten: Kunststoffimplantate, z. B. aus Polyetheretherketon (PEEK), tiefgezogene Bleche, Titan Mesh, Titan Solid und jetzt auch additiv hergestellte Titanimplantate. Laut Frank Reinauer, bietet aber Titanium, „das perfekte Material für Implantate in Kombination mit Gitterstrukturen, die durch additive Herstellung hergestellt werden“. Einige der Vorteile der Verwendung von Titan für 3D-gedruckte, patientenspezifische Implantate sind:

  • Definierbare Edege- und Oberflächenstruktur sorgen für gutes Knochen-einwachsen
  • Großflächige, komplexe Strukturen sind möglich
  • Hohe Reproduzierbarkeit
  • Hohe Festigkeit
  • Schnellere Patientengenesung
  • Elastisch und widerstandsfähig gegen hohe Temperatur und Korrosion
  • Funktionalität und Ästhetik durch Präzision und Freiheit der Geometrie
  • Hohe Biokompatibilität

„Der Chirurg kann natürlich auch entscheiden, sich für eine Lösung in PEEK oder für tiefgezogene Blätter von uns zu entscheiden“, sagte Reinauer. „Eine lasergeschmolzene Lösung, sagen wir aus Titan, bietet ihm den Vorteil eines biokompatiblen Materials, das auch für Allergiker geeignet ist. Darüber hinaus hat Titan sehr hohe Festigkeit. Besonders beim Laserschmelzen können wir die Konstruktion ganz speziell auf die anatomische Struktur des Patienten, also die optimale Geometrie, anpassen und gleichzeitig die biologische Struktur einbeziehen. Wir können spezifische (…) Oberflächenrauheiten definieren, die dazu beitragen, dass das Implantat gut wächst. Titanium, ursprünglich ein Material aus der Luft- und Raumfahrt, hat sich zu einem Maßstab für die Medizintechnik entwickelt. Das Material hat die Standards in der Titan-Osteosynthese gesetzt. „

 

Die Innovationen von KL Martin tragen sowohl zu einer Entlastung der Chirurgen, als auch der CMF Patienten selbst bei. Das Unternehmen kann ihre 3D-gedruckten, medizinischen Implantate in einer Rekordzeit von einer Woche bauen und senden.