Oct. 04, 2018

Anatomisch realistische, schnell umsetzbare 3D-Modelle: Northwell Health erhöht Einsatz von 3D-Drucken mit Formlabs

Jüngste Studie belegt: Durch den automatisierten 3D-Druck mit Form Cell können aufgrund der Reduzierung der OP-Zeit Einsparungen in Millionenhöhe gemacht werden.

Oct. 04, 2018 – Formlabs und Northwell Health haben heute angekündigt, dass das automatisierte 3D-Drucksystem Form Cell ab sofort fester Bestandteil des 3D Design and Innovation Centers von Northwell ist. Ziel dieser Partnerschaft ist, die Produktion patientenspezifischer anatomischer Modelle und chirurgischer Bohrschablonen auszuweiten.

Northwell Health, mit 23 Krankenhäusern der größte Gesundheitsdienstleister des US-Staates New York, setzt bereits den Form 2 3D-Drucker als eigenständige Lösung im hauseigenen 3D-Druck-Labor ein. Mit der Einführung des automatisierten 3D-Drucksystems Form Cell will Northwell seine Produktion jetzt erhöhen. Personalisierte Modelle ermöglichen den Chirurgen/innen eine effizientere Vorbereitung auf die OP, da sie eine praktische Gelegenheit bieten, sich mit der Anatomie der Patienten vertraut zu machen und Instrumente entsprechend anzupassen. Chirurgen/innen können bei orthopädischen und onkologischen Eingriffen nun patientenspezifische, anatomische 3D-Bohrschablonen einsetzen, die sie bei der präzisen Entfernung von Tumoren oder bei der Ermittlung der Bohrtiefe für das optimale Einsetzen von Schrauben immens unterstützen.

Die Vorteile dieser Zusammenarbeit liegen für Barnaby Goberdhan klar auf der Hand, bei dessen 7-jährigem Sohn Isaiah Onassis Goberdhan kürzlich ein 3D-gedrucktes Modell des Gaumens genutzt wurde, um einen nötigen Eingriff physisch zu visualisieren und die Operation zu besprechen. Der Vater des Jungen suchte ärztliche Hilfe bei Northwell Health auf, da sein Sohn Schwierigkeiten beim Atmen durch eines seiner Nasenlöcher hatte. Die Untersuchung enthüllte einen aggressiven Tumor im Gaumen und in der Nasenhöhle. Um den Tumor zu entfernen, musste Isaiah operiert werden. Aus diesem Grund traf sich die Familie mit Dr. Neha A. Patel, einem pädiatrischen Onkologen des Cohen Children's Medical Center in New Hyde Park in New York.

„Es war überaus hilfreich, das 3D-gedruckte Abbild meines Sohnes zu sehen, während wir mit dem Arzt über seine Operation sprachen“, sagte Goberdhan. „Dr. Patel konnte mehr tun, als nur zu erklären, was gemacht werden muss. Er konnte es mir vorführen. Es gibt fast nichts, was erschreckender und aufreibender ist, als wenn das eigene Kind operiert werden muss. Es gab mehrere Operationsmöglichkeiten und Dr. Patel führte uns die beste Methode vor, die Zähne von Isaiah zu erhalten und zusätzliche Schnitte in seinem Mund zu vermeiden. Ich wollte, dass alle meine Fragen beantwortet werden, damit ich mit meinem Sohn besser vorbereitet und angstfreier darüber sprechen kann, was auf ihn zukommen wird. Ich wollte, dass auch Isaiah sich gut vorbereitet fühlt. Mit dem 3D-Modell waren wir beide gelassener.“

Bei der Entwicklung des 3D-Modells für Isaiah arbeitete Dr. Patel mit Todd Goldstein, PhD, und seinem 3D Design and Innovation Center zusammen. Dr. Goldstein war anhand der CT- und MRT-Scans von Isaiah in der Lage, eine personalisierte 3D-Darstellung seines Mundes und seiner Nasenhöhle zu erstellen. Dr. Goldstein nutzte die branchenführende 3D-Drucktechnologie von Formlabs, um ein anatomisches Modell sowohl mit dem Tumor als auch mit dem entfernten Tumor zu erstellen.

Laut einer aktuellen Studie, die auf Northwell-Health-Daten basiert, kann der Einsatz von 3D-gedruckten Modellen bzw. anatomischen Bohrschablonen in komplexen Fällen die Zeit im OP um mindestens 10 % reduzieren, was auch einen erheblichen Mehrwehrt in Form von Zeit- und Kostenersparnissen nahelegt. Werden beispielsweise in 10–15 % der ausgewählten chirurgischen Fälle 3D-gedruckte Modelle oder Bohrschablonen genutzt, könnten bei 1.150 Operationen im Jahr OP-Kosten von ca. 1.750.000 USD/jährlich eingespart werden. Auf dieser Grundlage könnten mit Form Cell gedruckte Modelle in einem Zeitraum von vier Jahren ungefähr 7 Millionen USD in OP-Zeit einsparen.

„Als Teil des multidisziplinären Teams von Northwell hatte ich die Gelegenheit, mit Dr. Dev Kamdar von der Kopf- und Halschirurgie, Dr. Ken Kurtz von der zahnärztlichen Prothetik und mit Dr. Korgan Koral von der Neuroradiologie zusammenzuarbeiten, um eine Behandlungsstrategie für Isaiah zu konzipieren“, sagte Dr. Patel. „Erst als wir anfingen, mit dem Team von Dr. Goldstein zusammenzuarbeiten, konnten wir den 3D-Druck effektiv in unsere Operationsplanung integrieren und die Familie von Isaiah richtig in den Entscheidungsfindungsprozess miteinbeziehen. Die ultrapräzisen 3D-Modelle verbessern die Patientenaufklärung und Vorbereitung auf die Operation immens. Im Fall von Isaiah wollte ich in der Lage sein, zu visualisieren, wo der Tumor war. So konnten wir außerdem bestimmen, ob wir in der Lage sind, wesentliche Strukturen in diesem Bereich zu erhalten. Der Gaumen und die Nasenhöhle sind ein sehr empfindlicher Bereich, nahe der Augenhöhle und des Gebisses. Präzision ist also entscheidend, und das 3D-gedruckte Modell unterstützte uns bei dieser komplexen Aufgabe enorm.“

Dr. Patel und Dr. Kamdar führten die Operation am 18. April durch. Heute ist Isaiah genesen und es geht ihm sehr gut. Er kann nun durch beide Nasenlöcher atmen und wie andere Kinder in seinem Alter rennen und spielen.

„Vor der Operation hatte ich Schwierigkeiten, durch meine Nase zu atmen, wodurch es mir schwerfiel, mit meiner Familie und meinen Freunden in der Schule mitzuhalten“, erzählt Isaiah Onassis Goberdhan. „Die Operation verlieft gut und nun kann ich viel besser atmen.“

Mit der Form Cell von Formlabs kann Northwell heute die Produktion anatomischer Modelle und chirurgischer Bohrschablonen erhöhen und noch mehr Patienten/innen diese Möglichkeit der Vorplanung und Aufklärung bieten.

Über Formlabs

Formlabs entwickelt und produziert leistungsstarke und benutzerfreundliche 3D-Drucksysteme für Ingenieure, Designer und Hersteller. Das Unternehmen wurde 2011 von einem Ingenieurteam am MIT Media Lab und dem Center for Bits and Atoms gegründet. Mit Hauptsitz in Boston und Büros in Deutschland, Japan und China setzt Formlabs weltweit Maßstäbe für den professionellen 3D-Druck in unterschiedlichen Branchen, darunter Schmuckdesign, Zahnmedizin, Gesundheitsversorgung, Forschung und Bildung. Zu den Produkten von Formlabs gehört der SLA 3D-Drucker Form 2, der SLS 3D-Drucker Fuse 1, die Fertigungslösung Form Cell und der Online-Marktplatz für 3D-Designs Pinshape. Zudem entwickelt Formlabs seine eigene Suite aus hochleistungsfähigen 3D-Druckmaterialien sowie branchenführender 3D-Druckersoftware.

www.formlabs.com/de

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Anna Hantelmann
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