Die orthopädische Chirurgie hat sich lange auf die Erfahrung des Chirurgen verlassen, um präzise Ergebnisse zu erzielen. Doch selbst geringfügige Abweichungen während des Eingriffs – nur wenige Millimeter – können die Implantatausrichtung beeinträchtigen, den Verschleiß erhöhen und eine Revisionsoperation erforderlich machen.
Um dieser Herausforderung zu begegnen, TPM3D und AK Medical (HKEX: 01789) bewerben sich Selektives Lasersintern (SLS) 3D-Druck zu bringen Präzision, Wiederholbarkeit und Effizienz in orthopädische Eingriffe.
Von „erfahrungsbasiert“ zu datengesteuerter Ausführung
Komplexe Eingriffe wie Gelenkersatz, Osteotomie und Tumorrekonstruktion erfordern oft millimetergenaue Präzision. Selbst geringfügige Abweichungen beim Knochenschnitt oder der Implantatpositionierung können zu Fehlstellungen der Gliedmaßen, beschleunigtem Implantatverschleiß und Revisionsoperationen führen.
Anhand von CT- oder MRT-Daten der Patienten erstellt AK Medical Operationspläne, die direkt in maßgeschneiderte Bohrschablonen umgesetzt werden. Diese Schablonen, hergestellt mit der SLS-Technologie von TPM3D, passen sich mit submillimetergenauer Präzision an die Knochenoberfläche an und verfügen über vordefinierte Schnittschlitze und Bohrwege. Im Operationssaal folgen die Chirurgen diesen Schablonen, um den Plan exakt umzusetzen und die Operation so zu einem kontrollierten, präzisen Eingriff zu machen.
Das Ergebnis: geringere Abhängigkeit von intraoperativen Beurteilungen, kürzere Lernkurven und konsistentere Ergebnisse über alle Fälle hinweg.
Kürzere Operationen, geringeres Risiko
Bei traditionellen orthopädischen Eingriffen sind häufig wiederholte intraoperative Bildgebung und Anpassungen erforderlich, was die Narkosezeit verlängert und Risiken wie Blutverlust und Infektionen erhöht, insbesondere bei älteren Patienten.
Mithilfe von SLS-3D-gedruckten Führungsschablonen wird die Positionierung optimiert und eine „Erstpunktgenauigkeit“ ermöglicht. Klinische Studien zeigen statistisch signifikante Reduktionen des intraoperativen Blutverlusts und der postoperativen Drainage (P<0.01) sowie kürzere Operationszeiten bei Verwendung personalisierter Führungsschablonen.
Die Produktionskapazitäten von TPM3D ermöglichen eine Lieferung innerhalb weniger Tage und unterstützen so eine schnelle klinische Anwendung. Für Patienten bedeutet dies weniger Belastung, ein geringeres Komplikationsrisiko und eine schnellere Genesung.
Bessere Ausrichtung, längere Lebensdauer des Implantats
Der langfristige Erfolg von Implantaten hängt von der Wiederherstellung der korrekten mechanischen Ausrichtung ab. Bei herkömmlichen Verfahren treten in etwa 30 % der Fälle Ausrichtungsabweichungen von mehr als 3° auf, die häufig im Laufe der Zeit zu einer Lockerung oder zum Versagen des Implantats führen.
Mit SLS-Operationsschablonen sinkt diese Rate auf unter 5 %. Kritische Parameter wie die Ausrichtung der Hüftgelenkpfanne und die Femurschaftanteversion können innerhalb enger klinischer Toleranzen kontrolliert werden.
Für die Patienten hat dies erhebliche Auswirkungen: weniger Komplikationen, langlebigere Implantate und eine geringere Wahrscheinlichkeit einer Revisionsoperation.
Komplexe Fälle operativ machen
Revisionsoperationen, Korrekturen von Fehlbildungen und Tumorentfernungen stellen aufgrund veränderter oder fehlender anatomischer Orientierungspunkte besondere Herausforderungen dar. Diese Fälle waren mit Standardinstrumenten traditionell schwierig oder sogar inoperabel.
SLS-basierte Führungsschablonen eröffnen neue Wege. Durch die Rekonstruktion der Anatomie anhand von Bilddaten – mitunter unter Verwendung gespiegelter Geometrie der gesunden Seite – liefern individuell angefertigte Schablonen zuverlässige Referenzpunkte, wo keine vorhanden sind. In der Tumorchirurgie ermöglichen sie die präzise Definition der Resektionsränder und gewährleisten so ein ausgewogenes Verhältnis zwischen vollständiger Entfernung und maximalem Gewebeschutz.
Die aus biokompatiblem Nylon gefertigten und für den Einmalgebrauch bestimmten Leitfäden erfüllen strenge Sterilisations- und Sicherheitsanforderungen. Die Produktionszeiten werden von Wochen auf Tage verkürzt, was ein rechtzeitiges Eingreifen bei kritisch kranken Patienten ermöglicht.
Ein Produktionssystem, das für die Herstellung von Medizinprodukten entwickelt wurde
Die Skalierung von chirurgischen Schablonen erfordert mehr als Genauigkeit. Sie verlangt eine saubere, stabile und effiziente Produktion.
AK Medical hat eingesetzt Das P360 SLS-System von TPM3D Zusammen mit der PPS-Pulververarbeitungsstation bildet die P360 eine integrierte Lösung. Sie zeichnet sich durch eine kompakte Bauweise mit einem Bauraum von 360 × 360 × 600 mm aus und unterstützt die Serienfertigung von Schablonen und anatomischen Modellen.
Merkmale wie ein integrierter Stickstoffgenerator und eine aktive Kühlung gewährleisten Prozessstabilität und Sicherheit; die CE-Zertifizierung garantiert die Einhaltung internationaler Standards.
Das PPS-Station Das System bewältigt Herausforderungen in der Nachbearbeitung, indem es Teilereinigung, Pulverrückgewinnung, Mischen und Zuführung in einen geschlossenen Kreislauf integriert. Dank der Zertifizierung für Staubexplosionsschutz (Zone 22) gewährleistet es eine saubere Produktionsumgebung und reduziert gleichzeitig Arbeitsaufwand und Stückkosten – entscheidend für die Skalierung der Produktion personalisierter Medizinprodukte.
Vom Konzept zur klinischen Routine
Die Zusammenarbeit zwischen TPM3D und AK Medical zeigt, wie die SLS-Technologie den Weg von der Prototypenentwicklung hin zum standardisierten klinischen Einsatz beschreitet. Von der präoperativen Planung bis zur intraoperativen Durchführung und von Routineeingriffen bis zu komplexen Rekonstruktionen verändern 3D-gedruckte Operationsschablonen die orthopädische Versorgung grundlegend.
Mit zunehmender Verbreitung ist Präzisionsmedizin in der Orthopädie keine Nischenkompetenz mehr, sondern entwickelt sich zu einem praktischen und zugänglichen Standard.
