3D-gedruckte Modelle erleichtern chirurgische Eingriffe

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Bessere Modelle und größere Stückzahl

Heute hat das Unternehmen seine Produktionskapazität mithilfe von Stratasys 3D-Druckern um 40 % gesteigert. Es setzt Eden 3D-Drucker für die Vorbereitung chirurgischer Eingriffe ein und konzentriert sich dabei auf Instrumente, die während einer Operation zum Einsatz kommen, z. B. Bohr- und Führungsschablonen. Der Connex 3D-Drucker produziert Prototypen für universitäre Forschungsprojekte und Biomodelle. Die Möglichkeit, mehrere Materialien in einem 3D-Druck zu kombinieren, nutzt CBMTI nun zur Fertigung von Modellen, die unterschiedliche Texturen und Dichten an der Oberfläche und im Inneren aufweisen, so wie der menschliche Körper auch.

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Am Anfang stehen Patientendaten von CT- und MRT-Untersuchungen, die in Bildinformationen umgewandelt werden. Den verschiedenen Bereichen werden anschließend Materialeigenschaften zugewiesen. Der 3D-Drucker fertigt mithilfe dieser Daten naturgetreue Modelle, die räumlich und anatomisch korrekt sind. Typischerweise kommen zwei Grundharze in verschiedenen Mischverhältnissen zum Einsatz, um bestimmte Charakteristiken nachzubilden – z. B. fest und sehr weich, mit vielen Abstufungen dazwischen.

„Den Connex verwenden wir für die naturgetreue Nachbildung humanen Gewebes, beispielsweise Haut, Knochen, Dura, Hirn und Tumore, die in das 3D-Modell integriert werden. Das Modell kommt anschließend bei der Simulation chirurgischer Eingriffe zum Einsatz. Wir haben auch andere Merkmale berücksichtigt, wie z. B. das Verhalten von Körperflüssigkeiten. Damit lassen sich neurochirurgische Eingriffe per Endoskopie hervorragend simulieren“, erklärt Yuwaraj Kumar Balakrishnan. Das Verhalten von Körperflüssigkeiten beinhaltet auch das Einarbeiten von Schläuchen mit Flüssigkeiten unter Druck, um Blutungen zu simulieren.

Zusätzlich zur Realitätsnähe erlaubt der direkte Herstellungsprozess von gebrauchsfertigen Produkten aus Bilddaten (das sogenannte Digital Manufacturing) dem Unternehmen, problemlos verkleinerte Versionen der Modelle zur schnellen Überprüfung zu fertigen. So lässt sich der Materialverbrauch reduzieren, wenn nicht in Originalgröße gedruckt werden muss.

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