CMF - Chirurgie Fallstudie

Bei dem vorliegendem Showcase handelt es sich um einen Auszug*.

Gemeinsam mit der FHNW, der Hochschule für Life Sciences, der MIMEDIS AG, einem Schweizer Medizintechnik-Unternehmen mit Sitz in Basel und der UMF Cluj, Universität für Medizin und Pharmazie „Iuliu Hatieganu“ welche eine der größten Universitäten in Rumänien ist, wurde diese Fallstudie erarbeitet. 

Zusammenfassung

Die Wiederherstellung umfangreicher Defekte im Bereich des Jochbeinkomplexes stellt eine chirurgische Herausforderung dar, verbunden mit der Schwierigkeit die normale Anatomie, Symmetrie sowie die einwandfreie Gesichtsprojektion und Gesichtsbreite sorgfältig wiederherzustellen. In der vorliegenden Studie wurde ein umfangreicher posttraumatischer Jochbeindefekt mit einem individuell gefertigten Implantat nach der selektiven Laserschmelztechnik (SLM) rekonstruiert. Das am Computer gestaltete Implantat besitzt die geeignete Symmetrie und passt perfektin den defekten Bereich, ohne dass intraoperative Anpassungen erforderlich sind. Eine Nachfolgeuntersuchung nach einem Jahr zeigt ein stabiles Ergebnis ohne Komplikationen.

Hintergrund

Craniofasziale Traumata, Tumorresektion und angeborene Fehlbildungen können zu Jochbeinknochenschäden führen. Die Rekonstruktion des Jochbeinknochens ist für die Wiederherstellung der Funktion und Ästhetik unerlässlich. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Reduzierung der psychosozialen Erkrankungsrate. Die sorgfältige Wiederherstellung der normalen Anatomie, Symmetrie sowie die einwandfreie Gesichtsprojektion und Gesichtsbreite sind Eckpunkte bei der orbitozygomatischen Rekonstruktion.

Für die Rekonstruktion des Jochbeinkomplexes sind unterschiedliche chirurgische Ansätze beschrieben worden. Diese Ansätze beinhalten Osteotomie, autologe Knochentransplantation, Übertragung von freiem Gewebe und die Verwendung verschiedener alloplastischer Implantate. Autologische Knochentransplantationen werden weiterhin als Gold Standard zur Wiederherstellung dieser Schäden erachtet. Allerdings stellen spenderseitige Erkrankungsraten, eingeschränkte Verfügbarkeit von Knochen, unvorhergesehene Resorptionen und verbleibende Deformierungen wichtige Herausforderungen dar. Verschiedene Typen alloplastischer Implantate, wie Metalle, Silikone, Polymere und Produkte auf Hydroxylapatit-Basis, wurden verwendet um alloplastische Transplantationen zu ersetzen. Das ideale alloplastische Material wurde bisher jedoch nicht gefunden.

Obwohl Standardimplantate kommerziell in verschiedenen Größen erhältlich sind, besitzen diese
Implantate nur begrenzte Möglichkeiten, erworbene oder ungewöhnliche Knochenschäden zu beheben. Mit solchen Implantaten misslingt oftmals die exakte Anpassung an den schadhaften Bereich, weshalb die Ergebnisse mit hohen Revisionsraten verbunden sind. Im Gegensatz dazu stehen individuell gefertigte, patientenspezifische Implantate, die aufgrund der computergestützten Gestaltung und Herstellung (CAD/CAM) diese Mängel überwinden. Patientenspezifische Implantate verkürzen Operationszeiten, reduzieren die Notwendigkeit zur Anpassung intraoperativer Implantate und verbessern die klinischen Ergebnisse. In diesem Artikel präsentieren wir einen Fall eines posttraumatischen Jochbeindefizits, das erfolgreich durch ein individuell mit selektiver Laserschmelztechnik (SLM) gefertigtes Implantat behandelt wurde. Eine Nachfolgeuntersuchung nach einem Jahr zeigt eine gute Integration ohne Zeichen von Infektion oder Belastung. Nach bestem Wissen ist dies die erste Fallstudie, in der eine Jochbein-Rekonstruktion mit einem individuell nach SLM Technik gefertigten Implantat beschrieben wird.

Fallpräsentation
Ein 43-jähriger männlicher Patient wurde unserer Abteilung in Folge eines vor 6 Jahren stattgefundenen Verkehrsunfalls mit einer schweren posttraumatischen Mittelgesichtsdeformation
vorgestellt. Die klinische Prüfung des linken Mittelgesichts zeigte einen Verlust der anterior-posterior und medio-lateral (querlaufenden) Projektionen des linken Jochbeins. Ein leichter Enophthalmus war ebenso vorhanden. Das Weichgewebe in diesem Bereich zeigte sich hypotrophisch als Reaktion auf die ursprüngliche Verletzung. Die klinischen Befunde wurden durch eine Computertomographie (CT) in axialer und koronarer Ebene bestätigt (Abbildung 1, 2).

Der orbitozygomatische Maxillardefekt wurde aus ästhetischen Gründen mit einem individuell gefertigten Titanimplantat rekonstruiert. Es wurde ein Feinschnitt CT-Scan des Bereichs mit 3-dimensionaler (3D) Rekonstruktion vorgenommen (Siemens Somatom Sensation, Erlangen, Deutschland). Die CT-Daten wurden in MIMICS® Software (Materialise, Leuven, Belgien) importiert, um daraus ein virtuelles 3D-Modell des Implantats zu erstellen, indem die gesunde Seite mit Freeform Modeling Plus® (3D Systems, Sensable, Valencia, CA, USA) Plattform Software „gespiegelt“ wurde. Weil ein SLM Titanimplantat in voller Dichte zu schwer zu implantieren gewesen wäre, haben wir
entschieden, ein Implantat in Form einer Muschel zu fertigen, das durch den verbleibenden Knochen und Fixierungsstäbe abgestützt wird (Abbildung 3, 4). Das virtuelle Modell wurde anschließend unter Verwendung von kommerziellem reinen Titan Grad 2 (SLM Solutions, Lübeck, Deutschland) und einer SLM 250 Maschine (SLM Solutions) in ein 3D-Modell von SLM gedruckt. Das physikalische Modell
des Schädels wurde in weißem Acrylharz mit Multi-Jet-Printing gedruckt (Objet Eden 250, Stratasys, Eden Prairie, MN,USA). Das SLM Implantat wurde auf das Plastikmodell des Schädels gesetzt, um die richtige Passform und den richtigen Sitz sicherzustellen. Eine weitere mechanische Bearbeitung war nicht erforderlich. Schließlich wurde das erstellte Implantat zur Nachbearbeitung sandgestrahlt und die Löcher für die Schrauben wurden gebohrt.

[...]

Schlussfolgerung

Abschließend ist festzuhalten, dass sich individuell gefertigte alloplastische Implantate besonders für die Neuformung des Jochbeins eignen und dadurch einen erheblichen Beitrag zu den abschließenden kosmetischen und funktionalen Ergebnissen leisten. SLM Titanimplantate können dank ihrer geometrischen, biologischen und mechanischen Eigenschaften ein vielversprechender Ansatz bei der alloplastischen Rekonstruktion im Schädel-Kieferknochenbereich sein.

Über SLM Solutions

Die SLM Solutions Group AG ist ein führender Anbieter metallbasierter additiver Vertigungstechnologie. Das Unternehmen konzentriert sich dabei auf die Entwicklung, die Montage und den Vertrieb von Maschinen und integrierten Systemlösungen im Bereich des Selektiven  Laserschmelzens (SLM). Die SLM Technologie bietet vielfältige Möglichkeiten in der metallbasierten
generativen Herstellung von Bauteilen, wie beispielsweise eine neue Designund Geometriefreiheit, Konstruktionen in Leichtbauweise durch die Reduzierung des Bauteilgewichts, Erzielung enormer Geschwindigkeitsvorteile im Fertigungsablauf sowie die Herstellung intern hinterschnittener Bauteile in Kleinstmengen. Unsere Produkte werden weltweit von Kunden in den unterschiedlichsten
Branchen, unter anderem der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, dem Werkzeugbau, der Energieindustrie, dem Gesundheitswesen sowie in der Lehre und Forschung, eingesetzt.

• Diese schätzen besonders die folgenden Vorteile unserer Technologie-Partnerschaft:
• Höchste Produktivität durch patentierte Multilasertechnologie
• Höchste Materialdichte und Bauteilqualität durch innovatives Gasstrommanagement
• Vollständig geschlossenes Pulvermanagement unter Schutzgasatmosphäre
• Modernste Prozessüberwachung durch verschiedene Qualitätsmodule
• Multilinguale kundenadaptierbare, offene Softwarearchitektur
• Ultrakompakte, modulare Bauweise
• Langfristige und vertrauensvolle Kundenbeziehungen
• Technologieführer und -pionier mit jahrzehntelanger Markterfahrung in der metallbasierten additiven Fertigung

Einwilligung
Die schriftliche Einwilligung für die Veröffentlichung dieses Berichts und begleitender Bilder wurde
vom Patienten eingeholt.

*Dies ist nur ein Auszug. Weitere Information und tiefergehende Details finden Sie in der vollen Version der Fallstudie: https://slm-solutions.de/sites/default/files/downloads/418de171018-01-001-cmf_web.pdf