3D Druck im klinischen Alltag

Moderne Drucktechik: Mittels Material Jetting Verfahren können biokomatible Materialien für Splinte, Bohrschablonen und Schnittguides gedruckt werden.

Die Verwendung des 3D Drucks im Dienste der Medizin ist bei uns alltäglich und wird interdisziplinär angewandt. Neben chirurgischen Instrumenten für zielgenaue Bohrungen, Schnitte und Positionierungen, werden auch anatomische Modelle zur Operationsvorbereitung sowie Lehre und Ausbildung modelliert, hergestellt und genutzt.

Die verwendeten 3D Druck Techniken erlauben es uns die Dauer in der ein Patient in Narkose liegt zu verkürzen und gleichzeitig das Operationsergebnis durch eine höhere Präzision zu verbessern.

Die von uns verwendeten Materialien sind für den Einsatz im Operationssaal zugelassen und sind nachweislich biokompatibel. Der in-house Druck, also die Planung und Herstellung der Instrumente und Hilfsmittel innerhalb der Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie hat enorme Vorteile: Wir können sehr kurzfristig Operationen virtuell planen und notwendige Instrumente drucken.

Hierzu gehören beispielsweise Instrumente für knöcherne Gesichtsrekonstruktionen oder Splinte für Umstellungsosteotomien. Die Verfahren sind teil der Ausbildung unserer Assistenzärztinnen und Assistenzärzte, sodass diese bereits früh mit dieser aus dem klinischen Alltag nicht wegzudenkenden Technologie in Berührung kommen.

Neben dem sogenannten Materialjetting, einer Drucktechnologie die der Technik eines Tintenstrahldruckers ähnelt, können wir in unserem 3D Lab auch auf Drucker die mittels Digital Light Processing Drucken zurückgreifen. Das Materialjetting erlaubt uns den Druck unterschiedlichster Farben in einem Modell, um so anatomische Lehr- und Ausbildungmodelle detailgetreu herstellen zu können.

Um Materialien, zugelassen für dentale Anwendungen wie Kronen, drucken zu können, kommen die Drucker mit Digital Light Processing Technologie mit unterschiedlichen Wellenlängen zum Einsatz.
Über das klinikweite PACS (Picture Archiving and Communication System) und lokale Vernetzung werden modernste, bildgebende Verfahren zusammengeführt und kombiniert, um Therapien nach aktuellesten Stand der Wissenschaft zu ermöglichen.

Filamentdruck und -herstellung

Mit dem Einzug des 3D Drucks in immer mehr Bereichen und außerdem auch in größerem Ausmaß steigt zeitgleich auch das Aufkommen von Überschussmaterial durch Stützstrukturen oder Abfall durch nicht mehr notwendige Modelle. Da uns der Aspekt der Nachhaltigkeit ebenso Innovativ erscheint wie Techniken auf dem neuesten Stand der Wissenschaft, nutzen wir unter anderem Filamentdruckverfahren. Hier sind derzeit die meisten Materialien verfügbar, die beispielsweise biodegradierbar oder recyclebar sind.
Weiterhin arbeiten wir an Kombinationen von Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften, um Vor- und Nachteile auszugleichen. Hierzu verwenden wir Filamentextruder die das Material auf bis zu 450°C erhitzen können und über eine ausgeklügelte Mechanik und Sensorik verfügen, um einen gleichbleibenden Filamentdurchmesser zu ermöglichen.

Virtuelle chirurgische Planung

Mittels der virtuellen chirurgischen Planung (VSP) können komplexe Operation anhand gewonnener Bilddaten aus Computertomographien, Magnetresonanztomographien, Ultraschall, digitaler Volumentomographie, Intraoralscans und weiteren Modalitäten kombiniert und zur Operationssimulation und Planung genutzt werden. Hierdurch können wir unsere Operation sicherer und vorhersagbarer Machen. Durch die Herstellung individueller Guides (siehe Navigation) oder Operationsmodelle zur Operationsvorbereitung kann überdies ein bisher nicht da gewesenes Maß an Genauigkeit erreicht werden und außerdem die Operationszeiten verkürzt werden. Dies kommt vorallem unseren Patienten zu Gute, die hierdurch von einer kürzen Narkose und damit einem geringeren Narkoserisiko profitieren.

Navigation

Bohrschablone zur millimetergenauen Positionierung von Implantaten

Die Umsetzung einer virtuellen Planung erfolgt in unterschiedlichster Art und adaptiert an die Bedürfnisse jedes Patienten. Neben der statischen Navigation, bei der mittels 3D gedruckter Bohr und Schnittschablonen Planung umgesetzt werden können, sind auch dynamischen Navigationsverfahren in der Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie - plastische Operationen im Einsatz: Hierzu werden insbesondere optische Navigationsverfahren der Firmen Straumann (Falcon) und Brainlab. Sowohl statische als auch dynamische Verfahren werden im Hause vorbereitet, sodass eine Nutzung ohne Zeitverluste durch Meetings mit externen Firmen notwendige wäre. Auch die Anwendung von 3D gedruckten Modellen beispielsweise zum extrakorporalen An- und Vorbiegen von Osteosynthesematerialien ist tägliche Praxis.

Ansprechpartner

Dr. med. dent. Matthias Gielisch

Dr. med. dent. Matthias Gielisch

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Facharzt für Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie
Zahnarzt