Mit 3D Druck zu neuen Körperteilen

Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz | BiomaTiCS

Der 3D-Druck ist derzeit in aller Munde. Doch nicht nur in der privaten Herstellung von selbst entworfenen Gegenständen findet das auch Rapid-Prototyping genannten Verfahren seine Anwendung - in der Medizin kann der 3D-Druck der Herstellung neuer Körperteile dienen.

Die Grundlage des medizinischen 3D-Drucks sind bildgebende Verfahren wie die Computertomographie, das Röntgen oder die MRT. Außerdem ist es möglich kleine Objekte mit geeigneten Geräten einzuscannen. Ausgehend von den gewonnenen Bilddatensätzen werden zunächst detailgetreue digitale Modelle errechnet und später mithilfe des 3D-Druckers gedruckt. Müssen nach der Entfernung eines Tumors Defekte rekonstruiert werden, können diese Modelle zur präzisen Planung der Operation herangezogen werden. Dieses Vorgehen unterstützt zum einen die Operateure, die ihr Operationsfeld bereits kennen und dank optimierter Planung und vorgefertigter Schablonen sozusagen originalgetreu arbeiten können. Zum anderen reduzieren sich die Operations- und Narkosezeit für den Patienten, die Genesung beschleunigt sich und Funktion und Ästhetik verbessern sich.

In der Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie der Universitätsmedizin der JGU werden Unterkieferrekonstruktionen zunächst digital dreidimensional geplant und anschließend operiert. Dabei wird ein Teil des Wadenbeins oder eines anderen Knochens verwendet, um die entstandene Lücke im Kiefer zu schließen. Sowohl Kiefer als auch Wadenbein werden 3D-gedruckt und zur Planung und Herstellung von Schablonen verwendet.

Wissenschaftlich ist die 3D-Drucktechnik auch im Bereich der regenerativen Medizin interessant. Hier geht es um die Frage, wie Gewebe und Zellen mit körperfremden Materialien und Oberflächen interagieren - für fast alle chirurgischen Disziplinen eine große Herausforderung. An der Universitätsmedizin Mainz haben sich in den vergangenen Jahren eine Reihe von Arbeitsgruppen klinisch und wissenschaftlich tätiger Chirurgen dieser Herausforderung gestellt. Gemeinsam mit den Materialwissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung, sowie dem Institut für Physiologische Chemie und für Pathobiochemie der Universitätsmedizin Mainz und weiteren Einrichtungen erforschen sie im Rahmen des Forschungsschwerpunkts „BiomaTiCS – Biomaterials, Tissues and Cells in Science“ anwendungsorientiert den funktionellen Einsatz und die Geweberegeneration.

INTERAKTION

Stereoskopische Darstellung echter Planungen und Ergebnisse am Computer
Anbiegen von Metallplatten am 3D-Druck

ZIELGRUPPE

Jugendliche