3D-Technologien zur besseren Behandlung von Lippen-Kiefer-Gaumenspalten (CLP)

Forscher der Technischen Universität München (TUM) untersuchen in einer Studie die Verwendung von 3D-Technologien zur besseren sowie kostengünstigeren Behandlung von Lippen-Kiefer-Gaumenspalten (CLP).

Oft werden korrigierende Operationen von Lippen-Kiefer-Gaumenspalten (CLP) schon bei Neugeborenen durchgeführt. Diese Operationen bedeuten jedoch viel Stress für die Babys und sind überdies sehr langwierig sowie kostspielig. Im Rahmen einer neuen Studie untersuchen Forscher der Technischen Universität in München jedoch nun den Einsatz von 3D-Drucktechnologie bei der Behandlung von CLP, um diese schneller sowie kostengünstiger zu gestalten.

In dieser Studie weisen die Forscher darauf hin, dass die bestehende Behandlung namens Nasoalveolar Molding (NAM) eine “präoperative orthofaciale Behandlungsmodalität” darstellt. In diesem Verfahren kommt eine Kunststoffplatte zum Einsatz, um sowohl das Zahnfleisch als auch die Nasenlöcher und die Lippe eines Neugeborenen noch vor der eigentlichen CLP-Operation neu zu formen. Diese Kunststoffplatte wird an die alveolare Entwicklung des Kindes angepasst und mit einem Nasen-Stent verlängert.

Diese NAM-Behandlung gilt zwar als effektiv, nimmt jedoch aufgrund der vielen wöchentlichen Anpassungen sowie der Tatsache, dass diese Behandlungsmodalität nur in speziellen Zentren angeboten wird, viel Zeit und vor allem auch Kosten in Anspruch. Durch den Einsatz von CAD/CAM-Technologien glauben die TUM-Forscher nun diese Behandlung zu erleichtern.

Die Studie wurde bereits unter dem Titel “Eine halbautomatische virtuelle Workflow-Lösung für das Design und die Herstellung von intraoralen Formplatten mit additivem Verfahren: die ersten klinischen Ergebnisse einer Pilotstudie” in dem Magazin Nature Journal publiziert.

Ein Auszug verrät mehr über die Forschungen:

“Computer-Aided Design und Computer Aided Manufacturing (CAD / CAM) Technologie wurde in der Behandlung von Lippen-Kiefer-Gaumenspalten (CLP) von mehreren Forschungsgruppen implementiert. Diese Pilotstudie stellt eine Technik vor, die das intraorale Formen mit einer halbautomatischen Plattengeneration und 3D-Druck kombiniert. Die klinischen Ergebnisse von zwei intraoralen Formungsansätzen werden verglichen. Dies ist die erste klinische Untersuchung des halbautomatischen intraoralen Formens. Unsere Studie umfasste Neugeborene mit einseitiger CLP. Gipsmodelle wurden digitalisiert und von zwei unabhängigen Beobachtern gemessen. Zwei Methoden des CAD / CAM-gestützten intraoralen Formens wurden verglichen: (i) schrittweises manuelles Design von Formplatten (konventionelles CAD / CAM-intraorales Formen) und (ii) ein halbautomatischer Ansatz mit einer automatisierten Detektion von Alveolarkämmen (RapidNAM genannt) unterstützt durch eine grafische Benutzeroberfläche (GUI). Beide Ansätze verengten die Spalten signifikant und führten zu einer harmonischen Alveolarkammausrichtung. Die GUI war einfach zu bedienen und erzeugte intraorale Formvorrichtungen innerhalb von Minuten. Die vorgestellte Designlösung ist eine effiziente technische Verfeinerung mit guten klinischen Ergebnissen. Die halbautomatische Plattengeneration mit einer realisierbaren GUI ist schnell, erlaubt aber individuelle Anpassungen. Diese vielversprechende Technik könnte die Verbreitung der CAD / CAM-Technologie in der intraoralen Formtherapie erleichtern und fördern.”

Weiters heißt es:

“Gesunde Neugeborene mit unilateralem CLP (n = 14) wurden in die Studie eingeschlossen. Es wurden zwei Gruppen gebildet: Eine Gruppe wurde mit herkömmlichen CAD / CAM-Intraoral-Formplatten, wie zuvor veröffentlicht, mit digital entworfenen intraoralen Formplatten, die als Referenzgruppe dienten, und der anderen Gruppe mit RapidNAM-Platten behandelt. In beiden Gruppen wurden in den ersten Lebenstagen und am Ende der Abformtherapie, wenn der primäre Lippenschluss im Alter von ca. 3-4 Monaten durchgeführt wurde, Abdrücke vom Oberkiefer entnommen.”

Um die Modelle schlussendlich zu digitalisieren kam ein 3D-Triangulations-Scanner des dänischen Unternehmens 3Shape zum Einsatz. Um die Plattenerweiterungen beim manuellen Plattenformen zu unterstützen, nutzten die Forscher eine spezielle 3D-Software.

“RapidNAM überwindet die bisherigen Einschränkungen konventioneller CAD / CAM-Intraoral-Formplatten durch seinen halbautomatischen Workflow. Die GUI erstellt innerhalb weniger Minuten eine Reihe von Formplatten, die jedoch Änderungen durch den Benutzer erlauben. Die resultierenden Platten sind so anpassungsfähig wie herkömmliche NAM-Geräte. Der Algorithmus erkennt automatisch die zahnlosen Alveolarkämme und kann auch weitere zahnmedizinische Anwendungen haben. RapidNAM liefert gute klinische Ergebnisse und kann nasoalveoläre Formen in eine breitere Praxis bringen.”