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Cella und der Einsatz von 3D-Technologien bei der Operationsplanung

Am 24. Mai 2023 von Astrid Z. veröffentlicht
Cella

Die additive Fertigung hat den Bereich der Medizin revolutioniert, insbesondere bei der Operationsplanung und der personalisierten Medizin. Die Möglichkeit, dreidimensionale Objekte aus digitalen Modellen zu erstellen, hat es Medizinern ermöglicht, die Genauigkeit und Effizienz medizinischer Verfahren zu verbessern. Bei der Planung von Operationen wird der 3D-Druck eingesetzt, um exakte Nachbildungen von Organen, Knochen oder bestimmten anatomischen Strukturen eines Patienten zu erstellen. Diese Nachbildungen, die auf diagnostischen Bildern basieren, ermöglichen es den Chirurgen, das Verfahren vor der eigentlichen Operation zu üben. Dadurch können die Zeiten verkürzt, die Genauigkeit verbessert und die damit verbundenen Risiken minimiert werden. Das spanische Unternehmen Cella Medical Solutions hat sich darauf spezialisiert, 3D-Technologien für die Herstellung von chirurgischen Modellen zu nutzen.

3DN: Könnten Sie sich kurz vorstellen und mehr darüber erzählen, wie Sie zum 3D-Druck gekommen sind?

Cella

Ich heiße Miguel Ángel Navarro und bin Leiter der technischen Abteilung bei Cella Medical Solutions. Während meines Studiums der industriellen Elektroniktechnik habe ich die spannende Welt des 3D-Drucks entdeckt. Im Jahr 2014 entwickelte ich meinen ersten Drucker und begann, die unzähligen Anwendungsmöglichkeiten zu erforschen. 2016 lernte ich dann Darío García und Miguel Rodriguez kennen, die kurz zuvor Cella gegründet hatten. Sie berichteten mir von der Notwendigkeit, Chirurgen bei der Lösung komplexer Operationen unter anderem mithilfe von 3D-Drucktechnologien zu unterstützen. Ich war von dem Projekt so fasziniert, dass ich sieben Jahre später immer noch die Entwicklung der additiven Fertigung leite und Produkte und Anwendungen für den klinischen Bereich entwickle. Da ich meine Karriere auf den Gesundheitssektor ausgerichtet hatte, entschied ich mich später, ein weiteres Studium in Biomedizintechnik zu absolvieren.

3DN: Wer steht hinter dem Unternehmen und was ist die Mission von Cella?

Cella Medical Solutions ist ein spanisches Unternehmen, das fortschrittliche Technologiedienstleistungen entwickelt, um Chirurgen bei der Planung komplexer Operationen zu unterstützen. Dazu entwickeln wir Anwendungen mit 3D-Druck, Augmented Reality und Cloud Computing, die auf der Segmentierung von medizinischen Bildern mithilfe fortschrittlicher Bildalgorithmen basieren. Unsere Mission ist es, zur Gesundheit des Patienten beizutragen, indem wir klinisch und technologisch hochwertige Dienstleistungen schaffen, die sich auf die Bedürfnisse des Chirurgen konzentrieren. Wir sind derzeit ein Team von 90 Mitarbeitern, bestehend aus Radiologen und Ingenieuren, die daran arbeiten, Lösungen auf höchstem Niveau zu liefern. Cella setzt auf Innovation, weshalb sich ein großer Teil des Teams mit Forschungs- und Entwicklungsaufgaben beschäftigt, um ständig neue Produkte zu schaffen.

3DN: Welche 3D-Drucktechnologien stehen Ihnen zur Verfügung? Welche Art von Projekten haben Sie bereits umgesetzt?

Bei Cella erstellen wir sterilisierbare Modelle der spezifischen Anatomie und Pathologie jedes einzelnen Patientenin Lebensgröße, um Chirurgen bei der Vorbereitung auf komplexe Operationen zu unterstützen. Jeder klinische Fall durchläuft einen Studienprozess, um ein für das chirurgische Verfahren geeignetes 3D-Modell zu erstellen, wobei die Strukturen durch Farben und Topologien differenziert werden. Der Mehrwert dieser Modelle liegt im haptischen Gefühl und den Visualisierungsmöglichkeiten, die sie dem Chirurgen während des Eingriffs bieten.

Wir haben die meisten 3D-Drucktechnologien wie SLA, Multi Jet Fusion, ColorJet Printing und andere verwendet und getestet. Wir sind immer auf der Suche nach neuen Technologien, die mit unseren Verfahren kompatibel sind. Für die Produktionsmodelle, die wir verwenden, bietet uns die FDM-Technologie eine außergewöhnliche Vielseitigkeit und Effizienz. Wir mussten die Druckprozesse anpassen, um eine Produktionslinie zu schaffen, die in der Lage ist, die mehr als 1.000 klinischen Fälle zu bearbeiten, von denen wir dieses Jahr ausgehen.

Cella

In Unserem Portfolio für chirurgische Planung haben wir vor allem Modelle für die Endochirurgie entwickelt. Wir haben zunächst mit Leberchirurgie  begonnen und die Fachgebiete nach und nach auf insgesamt 12 medizinisch-chirurgische Abteilungen und zahlreiche Verfahren ausgeweitet. Wir entwickeln auch chirurgische Schablonen im 3D-Druck mit biokompatiblem Material, die bei verschiedenen Pathologien eingesetzt werden können.

3DN: Welche Vorteile bietet diese Art der Produktion im medizinischen Bereich? Gibt es auch Einschränkungen?

Diese Produktionsmethode bietet vor allem Vielseitigkeit. Alle patientenspezifischen Modelle erfordern eine sehr genaue und sorgfältige Herangehensweise und Modellierung gemäß den vom Chirurgen übertragenen Zielen. Diese Technologie ermöglicht es uns, die Chirurgen effizient in ihren Bedürfnissen zu unterstützen.

Qualitätsprozesse sind ein grundlegendes Element bei der Herstellung von Cella 3D-Modellen, da sie in die Planung der Operation einbezogen werden. Daher unterliegen die Modelle strengen Qualitätsstandards, die für die Förderung der Arbeit des Chirurgen und die Einhaltung der Ziele, Genauigkeit und Effizienz der chirurgischen Handlungen unerlässlich sind. Alle kritischen Aspekte der Operation werden anhand der Anatomie, der Pathologie und des chirurgischen Verfahrens geprüft und von den Radiologen genehmigt.

Wir können auch zwischen Planungs- und Simulationsmodellen unterscheiden. Letztere sind dafür konzipiert, dass der Chirurg die Operation üben kann. Wir arbeiten mit Simulationszentren zusammen, um Lösungen zu entwickeln, die das Verhalten von anatomischem Gewebe nachbilden. Derzeit gibt es technologische Einschränkungen, um einen skalierbaren und kostengünstigen Prozess in dieser Art von Modellen zu erreichen, wir arbeiten daran, diese Materialien zu implementieren.

3DN: Wie sehen Sie die Zukunft der additiven Fertigung in der Medizin?

Die Anwendung der additiven Fertigung in der Medizin ist bereits eine Tatsache und bei Cella ist sie Teil des normalen Produktionsprozesses. Der 3D-Druck ermöglicht eine Vertiefung und Verbesserung jeder einzelnen Anwendung. Aus diesem Grund ist es wichtig, Hand in Hand mit dem chirurgischen Team zu arbeiten, um Anwendungen mit hohem klinischen Wert zu entwickeln

Cella

Die physischen Modelle werden sich durch die Kombination verschiedener Technologien weiterentwickeln, um ein umfassendes Modell zu liefern, das ein Maximum an Informationen bereitstellt. Wir entwickeln Hybridmodelle, die alle wertvollen klinischen Informationen kombinieren. So werden die virtuellen Modelle des Cella Surgical Planner auf den physischen Modellen durch Überlagerung mittels Augmented Reality bereitgestellt.

3DN: Ein letztes Wort an die Leser?

Cella stellt den Patienten in den Mittelpunkt. Aus diesem Grund ist es entscheidend, auf die Bedürfnisse der Ärzte zu hören und Arbeitsgruppen zu bilden, aus denen großartige Vorschläge und sehr ehrgeizige Entwicklungen hervorgehen. Es ist wichtig, auf bewährte Verfahren zu achten und die kürzlich in Kraft getretenen Vorschriften (MDR 745) zu befolgen; dies sind die Spielregeln, insbesondere für Geräte für den chirurgischen Gebrauch. Obwohl dies zu längeren Durchlaufzeiten führt und bürokratische Prozesse verzögert, müssen Ingenieure und klinische Teams weiterhin Anwendungen mit hohem Mehrwert entwickeln, die sich auf das Wohlbefinden der Patienten positiv auswirken.

Weitere Informationen über Cella finden Sie HIER.

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*Bildnachweise: Cella Medical Solutions

 

Kommentare

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  1. Toller Artikel! Das deutsche Pendant heißt IFA3D Medical Solutions und sitzt in Berlin!

    1. Astrid Z. sagt:

      Vielen Dank für das Feedback und die Info!

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