3D-Drucker sind auf dem Vormarsch

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Wie gerade bekannt geworden ist,  wurde im letzten Jahr einer 83 Jährigen Frau ein Unterkiefer transplantiert. Ermöglicht wurde die Operation durch einen 3D-Drucker. Das Transplantat wurde aus Titanpuder hergestellt und mit Hilfe eines Lasers Schicht für Schicht zusammengestellt. Die Patienten hat schon seit langem an einer chronischen Knocheninfektion gelitten, aufgrund des Alters konnte aber keine OP der wiederherstellenden Chirurgie durchgeführt werden; aus diesem Grund haben sich die Ärzte für das neue Verfahren entschieden. Das innovative Implantat besteht aus Rillen, durch die das Wachstum von Venen und Nerven gesteuert werden, Aussparungen, durch die das Wachstum der Muskeln gefördert werden soll und natürlich auch aus Gelenken.

Nachdem der Entwurf erstellt wurde, erfolgte der Ausdruck innerhalb weniger Stunden. Laut Ruben Wauthle, von dem Unternehmen LayerWise, wurde der Kiefer nach dem Erhalt des 3D-Designs vom Drucker automatisch in 2D-Schichten aufgeteilt. Pro Millimeter Höhe wurden 33 Schichten benötigt.

Nach der Herstellung wurde das Transplantat mit Biokeramik beschichtet. Die Ärzte benötigten für die OP nur 4 Stunden, was ein Viertel der herkömmlichen Operationszeit ist. Laut  Jules Poukens, dem leitenden Arzt, konnte die Patientin schon kurze Zeit nach der Operation ein paar Worte sprechen und bereits einen Tag später wieder schlucken. Nach vier Tagen wurde die Dame aus dem Krankenhaus entlassen.

Das Kiefertransplantat wiegt nur ca. ein Drittel mehr, nämlich 107 Gramm, als ein herkömmlicher Kiefer. Die Chirurgen sind aber zuversichtlich, dass das Gewicht der Frau keine Probleme bereiten wird. Im Februar wird ein weiterer Eingriff stattfinden. Bei diesem Eingriff werden dann die Teile des Implantats entfernt, die für die Heilung verantwortlich waren und eine Brücke für die neuen Zähne wird befestigt. Im nächsten Schritt werden dann die dritten Zähne eingesetzt.

Wissenschaftler der Washington State University haben im letzten Jahr gezeigt, dass durch einen 3D-Drucker hergestellte keramische Gerüste sehr gut eingesetzt werden können, um das Wachstum von neuem Knochengewebe zu fördern. Das Kiefer Projekt ist ein erster Eindruck über die medizinischen Einsatz-Möglichkeiten. Das eigentliche Ziel ist laut Wauthle das Drucken von menschlichen Organen. Solche Fortschritte liegen aber noch weit in der Zukunft, denn es müssen noch chemische und biologische Fragen geklärt werden. Momentan wird mit Metallpulver gedruckt, für Knochen, bzw. organisches Gewebe muss die Tinte allerdings aus organischem Material bestehen. Technisch wird das aber durchaus möglich sein.

In der Industrie haben sich 3D-Drucker schon lange durchgesetzt. Knochenstücke werden schon seit geraumer Zeit mit dieser Art von Druckern hergestellt. Manche dieser Knochen können sogar wieder abgebaut werden. Auch Weichteile fürs Ohr oder für das Gesicht werden mit Hilfe von 3D-Druckern hergestellt, anstatt aus Titan bestehen sie dann aus Silikon. Bevor solche Drucker aber in Massen hergestellt werden, wird noch einige Zeit vergehen.

 

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