Todd Pietila Oktober 24, 2019

Warum investiert das University Medical Center (UMC) Utrecht in den Niederlanden für ihre craniomaxillofazialen Verfahren (CMF) in die neuesten 3D-Technologien? Die Antwort liegt auf der Hand: Um die Lücke zwischen Forschung und klinischer Anwendung zu schließen und eine herausragende Versorgung zu bieten. Hierfür sorgen 3D-Planung, 3D-Design von Schablonen und Modellen, technischer Support für Chirurgen und technische Informationen für Patienten aus einer Hand.

Vor kurzem trafen wir uns mit Joël Kortes und Maartje Kienhuis vom 3D-Druck-Labor des UMC Utrecht, um zu erfahren, wie es zur Umstellung von der Nutzung eines analogen Dentallabors bis 2012 auf das heutige 3D-FaceLab kam.

 

Was war die Motivation, das hauseigene Dentallabor in ein 3D-Druck-Labor zu verwandeln?

Unsere Chirurgen und Zahnärzte waren die wichtigsten Treiber für die Umstellung des analogen Dentallabors auf das 3D-FaceLab. Die meisten Chirurgen arbeiten eher anwendungsorientiert und sind selten geschult in der Nutzung von 3D-Computersoftware. Sie möchten zwar alle Möglichkeiten umsetzen, die 3D-Anwendungen zu bieten haben, benötigen dazu aber die Hilfe von Technikern. Zuerst wurde ein Großteil der 3D-Arbeiten an externe Anbieter vergeben. Jetzt verfügen wir über den hauseigenen 3D-Service, um den Prozess bequemer zu gestalten, die Vorlaufzeiten zu verringern und die Kosten zu senken.

Heute stellt unser 3D-FaceLab die Verbindung zwischen Klinik und Forschung dar, da Medizintechniker aus unserem Labor im Krankenhaus arbeiten. Durch diese Einbindung sind wir besser in der Lage zu verstehen, wie unsere Forschung in der Praxis angewendet werden kann. Diese Informationen machen unsere Forschung noch stärker.

Abgesehen von den Faktoren Zeit und Kosten und der Übertragung innovativer Forschung in die klinische Praxis, sieht unser Abteilungsleiter auch Potenzial bzgl. Weiterbildung im 3D-Bereich. Unser Labor schult Ärzte in der Ausbildung in der Nutzung von 3D-Verfahren, damit die Mediziner der nächsten Generation mit den innovativen Methoden im Gesundheitswesen arbeiten können.

 

Welche weiteren wichtigen Vorteile bietet ein hauseigenes 3D-Druck-Labor?

Durch die Arbeit vor Ort sind wir direkt an der Behandlung der Patienten beteiligt, kümmern uns jedoch auch um die Überwachung der Patientendaten. Beispielsweise zeigen wir die Unterschiede in Dentalmodellen nach dem chirurgischen Eingriff auf, nutzen diese Daten jedoch auch für die Rekonstruktion und Rehabilitation.

Wir haben festgestellt, dass vom digitalen Workflow sowohl die Chirurgen als auch die Patienten profitieren. Heutige und zukünftige Patienten möchten nicht nur Informationen über ihre Krankheit und den medizinischen Behandlungsplan erhalten, sondern fragen auch nach Details zu ihrem technischen Behandlungsplan. Eine 3D-Visualisierung hilft ihnen, den technischen Part ihrer Rehabilitation besser zu verstehen.

Bei Onkologiepatienten herrscht häufig ein großes Vertrauen in das medizinische Verfahren, es bleiben jedoch Unsicherheiten hinsichtlich des ästhetischen Ergebnisses. Durch die Einbindung des Technikers für Kiefer- und Gesichtsprothesen (MFP) in den Behandlungsplan und die Vorbereitung eines Plans mit dem Arzt können diese Informationen vor der Operation eingeschätzt werden, was die Unsicherheit deutlich verringert.

Operationsvorbereitend kann mit 3D-Darstellungen gezeigt werden, wie die Operation digital geplant und vorbereitet wird. Außerdem können die Zahlen und die Planung bildlich dargestellt werden, damit der Patient besser mit seinen Erwartungen umgehen kann.

So arbeiten wir auch mit unseren orthognatischen Patienten. Sie berichten uns sogar, dass ihnen umfassende Gespräche mit einem Techniker das Engagement unserer gesamten Teams zeigen. Viele Patienten schätzen diesen Teil unserer Rolle im Behandlungsprozess sehr.

 

 

Wie hat sich dadurch Ihre Arbeitsweise verändert?

Als wir begannen, diese neuen Technologien einzusetzen, war unsere größte Sorge, dass die Software gar nicht alles abbilden kann, was uns an Ideen vorschwebte. Ich erinnere mich daran, dass wir anfangs sehr viele Ideen hatten, der Computer diese aber nicht umsetzen konnte. Inzwischen ist es einfach nur fantastisch, dass die einzige Einschränkung das Know-how des Einzelnen ist.

Bereits vor jeder 3D-Planung treffen wir uns heute mit dem Chirurgen (vor der Operation), um die Position der Implantate oder das Design der Schablonen zu besprechen. Nach deren Genehmigung visualisieren wir den Plan für den Patienten und den Chirurgen und legen die Daten in der Patientenakte ab. Auf Nachfrage stehen wir dem Chirurgen und Patienten in der Klinik gerne zur Verfügung, um die technische Seite des Eingriffs zu erläutern.

 

Was genau geschieht aktuell im Labor?

Bis 2012 diente unser Labor als unterstützendes analoges Dentallabor für unsere CMF-Abteilung und die Abteilung für besondere Zahnbehandlungen mit dem Schwerpunkt auf onkologischer Patientenversorgung und orthognatischer Chirurgie. Heute führen die Techniker für Kiefer- und Gesichtsprothesen die gesamte 3D-Planung für unsere orthognatischen Operationen und Dentalimplantate in unserem hauseigenen 3D-FaceLab durch und sind viel enger in die Patientenversorgung in der Klinik eingebunden.

Unsere täglichen Aktivitäten sind eine Kombination aus digital und analog. Wir setzen 3D-Techniken dort ein, wo sie uns zu einer besseren Patientenversorgung verhelfen, nutzen jedoch bei Bedarf auch analoge „praktische“ Verfahren. Beispielsweise sind Reparaturen an Zahnprothesen oder die Herstellung von Gesichtsprothesen aus Silikon nach wie vor in erster Linie analoge handwerkliche Tätigkeiten.

 

Welche Software nutzen Sie für Ihr Labor?

Wir verwenden hauptsächlich Materialise ProPlan CMF, Materialise 3-matic Medical und Materialise Mimics Medical. Außerdem spezielle Software für den Dentalbereich von 3Shape. Mit einer Kombination dieser Softwarepakete können wir unsere Schablonen und Modelle für die Patientenversorgung und für die von den Chirurgen genutzten Simulationsmodelle entwerfen und herstellen.

Die Software hilft uns dabei, schnell zu arbeiten und die Anforderungen an kurze Vorlaufzeiten zu erfüllen. Mithilfe dieser Software lässt sich das Verfahren einfacher mit dem Zahnarzt oder Chirurgen durchsprechen. Weil wir uns zentral im Krankenhaus befinden, ist der Zugang der Ärzte zum Labor wesentlich einfacher.

Derzeit arbeiten wir für die Abteilung zur Zahnbehandlung mit einem intraoralen Scanner und einer Software und nutzen dabei qualitativ hochwertige 3D-Druckmaterialien.

 

 

Können Sie uns ein Beispiel für einen aktuellen Fall geben?

Kürzlich hatten wir einen Patienten mit einer Teilresektion des Oberkiefers. Dank unserer voroperativen Planung konnten wir einen vorab entworfenen chirurgischen Obturator einsetzen. Dabei handelt es sich um eine Prothese zum Auffüllen von Öffnungen im Mundraum, beispielsweise bei fehlenden Zähnen oder fehlendem Gewebe. Als der Patient dann zu seinem ersten Termin kam, hatten wir bereits eine neue Konstruktion und konnten den neuen Dentalobturator mit seinen Zähnen an der ursprünglichen Stelle einsetzen.

So wird unser digitaler Workflow optimiert; außerdem sind alle Modelle digital gespeichert. Das vereinfacht die rasche Herstellung eines neuen Obturators, falls dieser beschädigt wird oder Anpassungen vorgenommen werden müssen. Die Daten, die wir vor der Operation sammeln, können bei weiteren Rekonstruktionsmaßnahmen hilfreich sein, und das Design des 3D-Obturators kann angepasst und neu gefertigt werden.

Die Auswertung des digitalen Workflows konzentriert sich auf die Optimierung des voroperativen Designs, sorgt für weniger Unannehmlichkeiten für den Patienten sowie für eine hohe Kosteneffizienz.

 

Welche grundlegenden Voraussetzungen müssen in Zukunft erfüllt werden, um das Wachstum von 3D-Druck in der Medizin fortzusetzen?

Wir möchten uns dafür einsetzen, 3D-Technik in anderen Fachbereichen im Krankenhaus einzuführen. Unser Labor ist ein gut organisierter Ausgangspunkt. Die Zusammenarbeit mit 3D-Spezialisten aus anderen Abteilungen kann zu neuen Innovationen führen. Bei einer weiteren Skalierung nach oben war unsere Hauptsorge, dass wir den Kontakt zum Patienten verlieren würden. Und dieser Kontakt ist der Schlüssel unserer heutigen Arbeitsweise.

Wenn wir anerkennen, dass der Kontakt zum Patienten beim technischen Teil der Therapie grundlegend für eine gute und effektive Behandlung ist, können wir die bestmögliche Behandlung anbieten. Die personalisierten oder sogar auf den Chirurgen speziell abgestimmten Designs sind nur dann erfolgreich, wenn der MFP-Techniker eng mit den Chirurgen in einem 3D-Druck-Labor zusammenarbeitet, das in die Klinik – also am Point-of-Care – integriert ist.

Wir haben festgestellt, dass sich durch die Nutzung des 3D-Labores in unserem Krankenhaus schon einiges verändert hat. Wenn wir diese Technologien beibehalten und sogar noch befördern, können wir auch in Zukunft das Beste für unsere Patienten erreichen.

 

Haftungsausschluss: Mimics Medical ist nicht dafür gedacht, die Leistung eines Medizinprodukts vorherzusagen.

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