Startup 3D: AnatomikModeling mit chirurgischen 3D Implantaten
Die medizinischen Entwicklungen durch den 3D-Drucks haben in den letzten Jahren große Fortschritte gemacht, vom Druck von Stents, um Herzproblemen entgegenzuwirken, bis hin zur Einführung des Biodrucks, durch den später komplette Organe gedruckt werden sollen.Eines von diesen in diesem Bereich tätigen Unternehmen ist AnatomikModeling, ein französisches Unternehmen aus Toulouse, das sich auf die Entwicklung maßgeschneiderter, chirurgischen Implantaten spezialisiert hat, die mithilfe der 3D-Drucktechnologien entwickelt werden. Dies eröffnet den Patienten neue Möglichkeiten.
Deshalb haben wir uns mit Benjamin Moreno, einem der Gründer von AnatomikModeling, unterhalten, um mehr über die Bedeutung der additiven Fertigungstechnologien im medizinischen Bereich zu erfahren:
3Dnatives: Könnten Sie AnatomikModeling und seine Verbindung zu den 3D-Drucktechnologien vorstellen?
AnatomikModeling ist ein junges, innovatives Unternehmen, das im Jahr 2015 gegründet wurde und das auf mehrere Jahre Forschung und Entwicklung durch Professor Jean-Pierre Chavoin, den ehemaligen Leiter der Abteilung für Chirurgie und Ästhetik des Universitätsklinikums Toulouse sowie mir, Benjamin Moreno, zurückblicken kann. Wir arbeiten im Bereich MedTech, also der Medizintechnik-Branche.
Wir, bei AnatomikModeling, sind spezialisiert auf das computergestützte Design und die Fertigung (CAD/CAM) von kundenspezifischen 3D-Implantaten für die restaurative Chirurgie, Thoraxchirurgie, Kieferchirurgie, Orthopädische Chirurgie und Pneumologie(Anm. d. Red.: Lungenheilkunde). AnatomikModeling verfügt über Know-how in der Verwendung der 3D-Technologien hinsichtlich der 3D-Verarbeitung von Daten aus der medizinischen Bildgebung (Röntgentomographie, Magnetresonanztomographie, …), des 3D-Design (CAD), der Computersimulation, der 3D-Bearbeitung (subtraktive Fertigung) und des 3D-Druck (additive Fertigung) zu verbessern.
3Dnatives: Wie sieht der Herstellungsprozess eines Implantats aus?
Generell können wir drei wichtige Phasen bei der Herstellung eines Implantats unterscheiden:
Die erste Phase ist die 3D-Design-Phase, in welcher wir die Patiendaten, z.B. von medizinischen Scannern, oder aus dem MRT(Anm. d. Red.: Magnetresonanztomograph) erhalten, die wir von Chirurgen und Angehörigen der Gesundheitsberufe (Krankenhäuser und Kliniken)übermittelt bekommenDie zweite Phase besteht darin, diese Daten zu verarbeiten, um ein virtuelles 3D-Modell des Patienten mit allen relevanten Geweben (Haut, Muskeln, Knochen, Knorpeln, Fett, …) zu erhalten. Mithilfe mathematischer Algorithmen und Hochleistungsrechnern erstellen wir mithilfe von Computer Aided Design das maßgeschneiderte Implantat. Bei diesem Schritt verwenden wir also 3D-Modellierung und die entsprechende Simulationssoftware, um das 3D-Modell des Implantats zu erhalten. Die letzte Phase besteht in der Fertigung des Implantats, wobei wir entweder auf CNC-Maschinen oder auf 3D-Drucker zurückgreifen, abhängig davon, wie geometrisch komplex das herzustellende Implantat ist.
Maßgeschneidertes Implantat zur Behandlung einer Trichterbrust. Bild via AnatomikModeling
Bei unseren kundenspezifischen 3D-Implantaten aus medizinischem Silikon werden die Formen und Positive an unseren Partner in der Region Paris, die Groupe SEBBIN, den französischen Marktführer bei der Herstellung von medizinischen Silikonimplantaten, geschickt. Diese Implantate werden sterilisiert und im Anschluss an Chirurgen verschickt. Wir bei AnatomikModeling stellen hier bei uns im Hause 3D-Anatomiemodelle her, die Chirurgen und Angehörigen der Gesundheitsberufe zur Vorbereitung von chirurgischen Eingriffen und zum Training dienen, wobei wir diese durch 3D-Druck fertigen.
3Dnatives: Welche sind die Vorteile des 3D-Drucks bei anatomischen Modellen? Worin sehen Sie dessen Grenzen?
Der Einsatz des 3D-Drucks hat mehrere Vorteile: Durch das digitale 3D-Modell bekommt man beim 3D-Druck ein Modell, welches äußerst präzise ist. Zudem sparen wir Zeit bei gleichzeitig geringeren Kosten und können die medizinischen Produkte auch noch vollkommen individualisieren. Es ist auch möglich, Anatomiemodelle mit sehr komplexen geometrischen Formen in 3D herzustellen, die durch traditionelle Fertigungstechniken nur schwer zu fertigen wären. Die Grenzen verlaufen hier nicht beim 3D-Druck, sondern vielmehr bei den verfügbaren, medizinischen Materialien. Diese Materialien müssen biokompatibel sein und geprüft werden, um auszuschließen, dass sich Partikel lösen und in den menschlichen Körper gelangen. Es gibt bislang wenige Materialien, die diese Kriterien erfüllen, sodass sie im medizinischen 3D-Druck verwendet werden können. Aber die Hersteller sind derzeit daran, weitere hochqualitative Materialien zu entwickeln.
Herstellung anatomischer 3D-Modelle. Bild via AnatomikModeling
3Dnatives: Wer sind Ihre Kooperationspartner und wo sehen sind die zukünftigen Entwicklungen (in Bezug auf Kunden, Forschung, neue medizinische Geräte …) von AnatomikModeling?
Wir arbeiten mit Partnern, wie der Universitätsklinik Toulouse, mit der Plattform für Medical Device Evaluation (EDIT), dem Institut für Advanced Technology and Surgical (ITAC), dem Cancéropôle in Toulouse, dem Forschungsinstitut CNRS CIRIMAT sowie dem Anatomielabor der Montpellier Universität zusammen. Auf der industriellen Seite kooperieren wir mit unserem Partner, der Sebbin Gruppe mit Sitz in Paris, und führenden Herstellern von Siliconelastomerimplantate. Wir investieren kontinuierlich zusammen mit unseren Forschungs- und Entwicklungspartnern, um neue und innovative Medizinprodukte auf den Markt zu bringen, um so die Herausforderungen der Medizin von morgen zu bewältigen. Für den Patienten ergeben sich daraus personalisierte medizinische Produkte, die perfekt auf ihre Anatomie abgestimmt sind und die für eine bessere Lebensqualität und geringere Komplikationsraten sorgen. Dadurch ergeben sich auch für das Gesundheitssystem Einsparungen.
Ein 3D-gedruckter Stent. Bild via AnatomikModeling
Wir bieten derzeit 3D-Implantate in mehr als 35 Universitätskliniken und Kliniken in ganz Europa an, die für die rekonstruktive Chirurgie angeborener Fehlbildungen der Brust bestimmt sind. Wir bilden zudem jedes Jahr etwa zwanzig neue Chirurgen aus der ganzen Welt aus, die sich dann unserem Netzwerk von Chirurgen anschließen und unsere Implantate einsetzen. Wir stellen dieses Netzwerk zur Verfügung, damit die Patienten einen Chirurgen in ihrer Nähe finden. Wir haben auch eine neue Generation von Implantaten für die Pneumologie und Thoraxchirurgie entwickelt: die maßgeschneiderten 3D-Tracheobronchial-Stents. Die erste globale Studie wurde im Oktober 2016 durchgeführt und wir befinden uns derzeit in Phase 1 der klinischen Studie mit Implantation bei 10 Patienten in der Abteilung für interventionelle Pulmonologie am Universitätsklinikum Toulouse. Wir werden die Phase 2 2018 mit mehr Patienten umsetzen.
3Dnatives: Wie sehen Sie die Zukunft der 3D-Technologien im chirurgischen Bereich?
3D-Technologien sind seit vielen Jahren im medizinischen Bereich präsent, insbesondere durch die Verbesserung medizinischer Bildgebungstechniken, die eine präzise Diagnostik ermöglicht, ohne den Patienten zu berühren. Es boomt zudem die Robotik, die anhand medizinischer Bildgebung in Echtzeit gesteuert wird zum Beispiel in der Neurologie, der Gefäßchirurgie oder der Urologie. Im OP-Bereich wird der 3D-Druck in naher Zukunft einiges ermöglichen: verkürzte Betriebszeiten (Implantate „Plug & Play“), bessere morphologische und funktionelle Ergebnisse, weniger Komplikationen, besseres Management komplexer Pathologien etc. Die Ankunft neuer aktiver und intelligenter Biomaterialien, Gewebe und kompletter Organe in 3D wird die Medizin der Zukunft revolutionieren. Heute sind wir erst am Anfang, aber die Dinge werden sehr schnell gehen. Diese Technologien werden es uns ermöglichen, besser und länger zu leben.
3Dnatives: Ein letztes Wort an unsere Leser?
Unser Ziel ist es jeden Tag, neue therapeutische Lösungen für eine bessere Lebensqualität und eine bessere Versorgung der Patienten zu gewährleisten. Die bessere Anpassung unserer medizinischen Geräte durch die 3D-Technologien ermöglicht es uns, dieses Ziel zu erreichen.
Ist dies die Zukunft der Medizin?
Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie auf der offiziellen Website von AnatomikModeling.
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