{"id":57888,"date":"2024-08-01T15:00:37","date_gmt":"2024-08-01T13:00:37","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=57888"},"modified":"2024-08-01T11:18:33","modified_gmt":"2024-08-01T09:18:33","slug":"innovative-3d-druck-anwendungen-in-der-augenheilkunde-010820241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/innovative-3d-druck-anwendungen-in-der-augenheilkunde-010820241\/","title":{"rendered":"Innovative 3D-Druck Anwendungen in der Augenheilkunde"},"content":{"rendered":"

Der 3D-Druck<\/a> gewinnt in der Medizin<\/a> zunehmend an Bedeutung und hat auch in der Augenheilkunde mittlerweile eine wichtige Rolle eingenommen. Ein Beispiel sind 3D-gedruckte Brillen<\/a>, die perfekt an die Bed\u00fcrfnisse und W\u00fcnsche der Patienten angepasst werden k\u00f6nnen. Mit der additiven Fertigung er\u00f6ffnen sich neue M\u00f6glichkeiten, die sowohl die Pr\u00e4zision als auch die Individualisierung von Behandlungen verbessern. Und auch laut Research And Markets wird der Markt f\u00fcr 3D-gedruckte medizinische Ger\u00e4te<\/a> bis 2026 auf 4,9 Milliarden US-Dollar wachsen, mit einer j\u00e4hrlichen Wachstumsrate von 24,5 Prozent, was den rasanten Fortschritt der Technologie<\/a> verdeutlicht. Diese Woche m\u00f6chten wir Ihnen aber einen spezifischen Einblick in die vielf\u00e4ltigen Anwendungen des 3D-Drucks in der Augenheilkunde<\/a> geben. In unserem Ranking<\/a> stellen wir Ihnen verschiedene Implantate<\/a>, Instrumente, innovative Projekte und sogar Kontaktlinsen<\/a> vor, die mittels additiver Fertigung hergestellt wurden. Erfahren Sie, wie der 3D-Druck die Augenheilkunde ver\u00e4ndert und welche Vorteile er f\u00fcr Patienten und \u00c4rzte bietet.<\/span><\/p>\n

Augenimplantate und Prothesen<\/b><\/h2>\n

Eine realistische 3D-gedruckte Augenprothese<\/b><\/h3>\n

Im November 2021 wurde sowohl f\u00fcr die Augenheilkunde als auch f\u00fcr den 3D-Druck Geschichte geschrieben, als das Moorfields Eye Hospital bekannt gab, dass der erste britische Patient mit einem 3D-gedruckten Auge versorgt worden war. Die Augenprothese wurde in Zusammenarbeit zwischen dem Krankenhaus, dem NHS und UCL-Forschern hergestellt, wobei Fraunhofer und OCUPEYE an der Software<\/a> beteiligt waren, und galt als echte Biomimik und realistischere Prothese mit echter Pupillentiefe und klarerer Definition. Sie wurde Steve Verze \u00fcbergeben, der sie als Ersatz f\u00fcr seine regul\u00e4re Prothese benutzte und feststellte, dass sie f\u00fcr ihn fantastisch aussieht, da sie anhand digitaler Scans<\/a> seines anderen Auges angefertigt wurde und diesem nahezu perfekt entspricht. Eine unglaubliche Leistung!<\/span><\/p>\n

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Steve Verze mit seiner neuen 3D-gedruckten Augenprothese. (Bild: Moorfields Eye Hospital)<\/p><\/div>\n

3D-gedruckte Augenprothesen von Fraunhofer und OCUPEYE<\/b><\/h3>\n

Forscher des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Graphische Datenverarbeitung IGD haben in Zusammenarbeit mit OCUPEYE Ltd. eine auf k\u00fcnstlicher Intelligenz<\/a> basierende Methode f\u00fcr den 3D-Druck k\u00fcnstlicher Augen f\u00fcr die Augenheilkunde entwickelt. Diese innovative Technik soll die Nachfrage nach k\u00fcnstlichen Augen decken, da sie 80 Prozent weniger Zeit in Anspruch nimmt und eine komplette Prothese in nur 90 Minuten herstellen kann, was den Aufwand f\u00fcr Okularisten um das F\u00fcnffache reduziert. Die 3D-gedruckten Prothesen<\/a> werden mittels eines Scans<\/a> des funktionierenden Auges modelliert, sodass sie perfekt in die Augenh\u00f6hle des Patienten passen und realistisch aussehen. Die gewonnenen Daten werden dann in ein KI-Modell eingegeben, welches das Design erstellt. Anschlie\u00dfend erfolgt der Druck mit dem J750 Polyjet-Multimaterial<\/a>-Drucker und VeroVivid-Materialien. Der Drucker erm\u00f6glicht mit einer Aufl\u00f6sung von 18 Milliarden Tr\u00f6pfchen pro Kubikzentimeter pr\u00e4zise Augenimplantate, die realistisch und \u00e4sthetisch zum verbleibenden Auge passen. Zuk\u00fcnftig plant das Team, die Methode weiter zu verbessern, um die Produktionskosten zu senken.<\/span><\/p>

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(Bild: Fraunhofer IGD, Johann Reinhard)<\/p><\/div>\n

VisioPrinTech bietet personalisierte, 3D-gedruckte Hornhaut<\/strong><\/h3>\n

Unsere Bev\u00f6lkerung wird immer \u00e4lter und mit dem Alter h\u00e4ufen sich die gesundheitlichen Probleme. Diese betreffen nicht nur Gelenke, Knochen und Kreislauf, sondern auch das Sehverm\u00f6gen. Ein bekanntes Problem sind Hornhautverformungen, die zu Erkrankungen der Hornhaut im Auge f\u00fchren und das Sehverm\u00f6gen einschr\u00e4nken. Normalerweise lassen sich diese Erkrankungen in operativen Eingriffen durch Hornhautspenden behandeln. Allerdings sind die Spenden sp\u00e4rlich und es besteht ein gro\u00dfes Risiko der Absto\u00dfung. Aus diesem Grund arbeitete das Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie (KIT) zusammen mit der Carl Zeiss Meditec AG und Evonik Healthcare an einer innovativen L\u00f6sung, wie sich Hornhauterkrankungen mithilfe des 3D-Drucks besser behandeln lassen. Ihr entwickeltes VisioPrinTech-Verfahren basiert auf der Verwendung einer Biotint \u2013 welche aus Stammzellen des Patienten und chemisch ver\u00e4nderten Kollagenfasern besteht -, die per laserbasiertem 3D-Druck w\u00e4hrend einer Operation gedruckt wird. Diese Methode umgeht nicht nur die Herausforderung der Spendenfindung und m\u00f6glicher Absto\u00dfung, sondern bietet auch mehr Pr\u00e4zision und Funktionalit\u00e4t. Die 3D-gedruckte Hornhaut tr\u00e4gt dazu bei, das Sehverm\u00f6gen der Patienten wiederherzustellen.<\/p>\n

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(Bild: KIT)<\/p><\/div>\n

K\u00fcnstliche Augen dank 3D-Druck und Handarbeit<\/b><\/h3>\n

Nicholas Puls, ein Okularist am Royal Brisbane and Women\u2019s Hospital in Australien, fertigt k\u00fcnstliche Augen f\u00fcr Patienten an, die aufgrund von Krebs oder Verletzungen ihr Augenlicht verloren haben. Diese Herstellung ist zeitaufwendig, besonders da das Krankenhaus j\u00e4hrlich etwa 100 Patienten mit Augenprothesen versorgen muss. Das Herston Biofabrication Institute hat nun untersucht, wie der 3D-Druck diese Produktion verbessern k\u00f6nnte, indem es Evaluierungsstudien mit Patienten durchf\u00fchrte. Ziel war es, zu beurteilen, wie sich das Aussehen von 3D-gedruckten Augen von handgefertigten Augen unterscheidet. Das Institut nutzte hierf\u00fcr 3D-Scans und hochaufl\u00f6sende Fotografie. Durch die Spiegelung eines Fotos des gesunden Auges kann dieses repliziert werden, wobei es sich um einen zeitsparenden Prozess handelt. Dennoch stellt die 3D-Technologie keine Konkurrenz f\u00fcr handgefertigte Prothesen dar, da beide Prozesse zuk\u00fcnftig miteinander verkn\u00fcpft werden k\u00f6nnen.<\/span><\/p>\n

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Die Prothese kann aus traditionell gefertigten oder 3D-gedruckten Augenprothesen versehen werden. ( Bild: ABC News: Chris Gillette)<\/p><\/div>\n

OMFS-IMPATH optimiert die Entwicklung von Augenprothesen<\/b><\/h3>\n

Wenn ein Auge fehlt, verloren geht oder verkleinert wird, ist eine ma\u00dfgeschneiderte und gut sitzende Augenprothese unerl\u00e4sslich, um die physische und psychosoziale Rehabilitation des Patienten zu erleichtern. Viele Patienten entwickeln ein anophthalmisches Alveolussyndrom, das durch ein Durchh\u00e4ngen der Prothese und ein Herabh\u00e4ngen der Augenlider gekennzeichnet ist, was zu einer geringen Zufriedenheit mit der Prothese f\u00fchrt und die Lebensqualit\u00e4t beeintr\u00e4chtigt. Die Experten von OMFS-IMPATH haben ein innovatives Verfahren entwickelt, um mit Hilfe der 3D-Scan-, Planungs- und Drucktechnologie ma\u00dfgeschneiderte, passgenaue Augenprothesen zu entwerfen, die dem nat\u00fcrlichen Auge exakt nachempfunden sind. Das Ergebnis ist eine pr\u00e4zise anatomische Passform, die die funktionellen F\u00e4higkeiten und das Aussehen des Patienten verbessert.<\/span><\/p>\n

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(Bild: OMFS-IMPATH)<\/p><\/div>\n

Projekte, Instrumente und Kontaktlinsen<\/h2>\n

3D-gedruckte k\u00fcnstliche Augenlider<\/h3>\n

An der Universit\u00e4t Innsbruck haben Medizinstudenten die M\u00f6glichkeit, an 3D-gedruckten k\u00fcnstlichen Augenlidern<\/a> zu lernen und zu \u00fcben. Die k\u00fcnstlichen Augenlider werden auf der Grundlage menschlicher Augenlider nachgebildet und anschlie\u00dfend analysiert und untersucht, wobei die mechanischen Eigenschaften des menschlichen Gewebes mit denen der 3D-gedruckten Modelle verglichen werden. Dieses Projekt ist nicht nur f\u00fcr die Ausbildung k\u00fcnftiger \u00c4rzte und Chirurgen von gro\u00dfer Bedeutung, sondern auch f\u00fcr eine bessere Patientenversorgung. Chirurgen werden n\u00e4mlich in der Lage sein, an der originalgetreuen Nachbildung des Augenlids eines bestimmten Patienten zu \u00fcben, bevor sie den Operationssaal betreten.<\/p>\n

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(Bild: Medizinische Universit\u00e4t Innsbruck)<\/p><\/div>\n

3D-Bioprinting von Augengewebe<\/strong><\/h3>\n

Wissenschaftler des National Eye Institute (NEI) in den USA haben mit Hilfe von Stammzellen von Patienten und 3D-Bioprinting<\/a> Augengewebe hergestellt, um die Mechanismen von Krankheiten, die zu Blindheit f\u00fchren, besser zu verstehen. Das Forscherteam druckte eine Kombination von Zellen, die die \u00e4u\u00dfere Blut-Retina-Schranke des Auges bilden, die die lichtempfindlichen Photorezeptoren der Netzhaut unterst\u00fctzt. Die Technik bietet die M\u00f6glichkeit, von Patienten stammendes Gewebe<\/a> zur Untersuchung degenerativer Netzhauterkrankungen wie der altersbedingten Makuladegeneration (AMD) zu verwenden. Bislang sind die Mechanismen der Entstehung und des Fortschreitens der AMD in fortgeschrittenen Stadien nur unzureichend verstanden, da es an physiologisch relevanten menschlichen Modellen fehlt. Analysen des 3D-gedruckten Gewebes sowie genetische und funktionelle Tests zeigten, dass das gedruckte Gewebe der \u00e4u\u00dferen Blut-Retina-Schranke des Menschen \u00e4hnelt und sich \u00e4hnlich verh\u00e4lt. Die Studie wird daher fortgesetzt, um die Entstehung dieser Krankheiten besser zu verstehen und gezielt pr\u00e4ventive Therapien zu testen.<\/p>\n

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Wachstum von Blutgef\u00e4\u00dfen in 3D-gedrucktem Augengewebe. Am siebten Tag f\u00fcllen die Blutgef\u00e4\u00dfe den Raum zwischen den Reihen aus und bilden ein Netz von Kapillaren. (Bild: Kapil Bharti, Ph.D., NEI)<\/p><\/div>\n

3D-gedruckte Kontaktlinsen<\/b><\/h3>\n

Wir haben Ihnen bereits von 3D-gedruckten Brillen erz\u00e4hlt, aber wussten Sie, dass es auch 3D-gedruckte Kontaktlinsen gibt? Ein Projekt der Khalifa University of Science and Technology (KUST) aus dem Jahr 2021 hat versucht, diese Wirklichkeit werden zu lassen. Mithilfe von DLP-3D-Druck und CAD-Software<\/a> konnten sie intelligente Kontaktlinsen herstellen, die anschlie\u00dfend gegl\u00e4ttet und nachbearbeitet wurden, um eine glatte Oberfl\u00e4che zu erhalten. Und das Beste daran? Es handelt sich tats\u00e4chlich um \u201eintelligente\u201c Kontaktlinsen mit eingebauter Sensorik.<\/span><\/p>\n

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(Bild: KUST)<\/p><\/div>\n

Die erste Augen- und Gesichtstransplantation mit Hilfe der additiven Fertigung<\/b><\/h3>\n

Wenn es um komplexe Operationen geht, sind die richtigen chirurgischen Instrumente nat\u00fcrlich von gr\u00f6\u00dfter Bedeutung. Ein Beweis daf\u00fcr ist die Transplantation eines Auges<\/a> und eines Teils des Gesichts eines amerikanischen Mannes, die mit Hilfe der Planung und des Einsatzes der additiven Fertigung durch das belgische Unternehmen Materialise erm\u00f6glicht wurde. Der Patient Aaron James erlitt bei der Arbeit einen Hochspannungsunfall und musste sich sein linkes Auge und einen Teil seines Gesichts entfernen lassen. W\u00e4hrend er auf der Warteliste f\u00fcr eine Transplantation stand, plante ein \u00c4rzteteam des New York University Langone Health Hospital die Transplantation zusammen mit klinischen Ingenieuren von Materialise. Letztere spielten sowohl bei der Planung als auch bei der komplexen Operation eine entscheidende Rolle. Anhand von Computertomografiescans (CT) entwickelten sie einen virtuellen pr\u00e4operativen Plan, der eine schrittweise Route f\u00fcr den chirurgischen Eingriff vorgab. Als der Spender gefunden war, brauchte Materialise weniger als 24 Stunden, um den Fall zu planen und die erforderlichen Instrumente zu entwerfen und dann mit dem 3D-Druck herzustellen. Dazu geh\u00f6rten ma\u00dfgeschneiderte medizinische Ger\u00e4te, pr\u00e4zise Knochenmodelle und Schnittf\u00fchrungen, die an die anatomische Struktur des Patienten und des Spenders angepasst waren. Dank der individuellen Anpassung und der Pr\u00e4zision dieser Instrumente konnten die Risiken reduziert werden, und die erste Operation dieser Art war ein Erfolg.<\/span><\/p>\n

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Ma\u00dfgeschneiderte chirurgische F\u00fchrungen von Materialise f\u00fcr Spender (links) und Patient Aaron James (rechts). (Bild: Materialise)<\/p><\/div>\n

Personalisierte Kontaktlinsen f\u00fcr die Behandlung des Grauen Stars mittels 3D-Druck<\/b><\/h3>\n

Forschern der University of East Anglia ist ein bedeutender Durchbruch in der Technologie f\u00fcr Augenger\u00e4te<\/a> gelungen. Konkret handelt es sich um eine neue Art von 3D-Druckharz, mit dem Augenimplantate hergestellt werden k\u00f6nnen, die in der refraktiven Chirurgie und der Kataraktchirurgie eine entscheidende Rolle spielen. Die entwickelte k\u00fcnstliche Intraokularlinse (IOL) kann einfach und sicher in den Kapselsack implantiert werden. Solche gedruckten Linsen k\u00f6nnen an die Form des Auges und die Sehbed\u00fcrfnisse des jeweiligen Patienten angepasst werden, was die Sehkorrektur und den Komfort verbessern k\u00f6nnte. Obwohl sich diese Linsen noch in der Entwicklung befinden, behaupten die Forscher, dass sie auch zur Korrektur von Brechungsfehlern wie Kurzsichtigkeit, Weitsichtigkeit und Alterssichtigkeit verwendet werden k\u00f6nnen.<\/span><\/p>\n

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Die durch den 3D-Druck hergestellten Linsen f\u00fcr die Augenheilkunde. (Bild: University of East Anglia)<\/p><\/div>\n

Simulationsmodelle f\u00fcr Augentraumata mithilfe von 3D-Druck<\/b><\/h3>\n

Am King’s College Hospital in Gro\u00dfbritannien haben Forscher mithilfe des 3D-Drucks ein Simulationsmodell f\u00fcr Augentraumata<\/a> entwickelt. Das Modell, das mit Fusion 360 entworfen und \u00fcber die Stratasys J850 gedruckt wurde, basiert auf echten klinischen F\u00e4llen. Es wurde von 14 Augen\u00e4rzten und 5 Klinikern bewertet und zeigte eine deutliche Verbesserung des Vertrauens der Anwender in die Beurteilungs- und Nahttechniken. Der 3D-Druck bietet entscheidende Vorteile, wie k\u00fcrzere Produktionszeiten und eine schnellere Prototypenerstellung. Diese Modelle, die in Krankenh\u00e4usern in Serie hergestellt werden k\u00f6nnen, erm\u00f6glichen es \u00c4rzten, ihre F\u00e4higkeiten effizienter zu verbessern, und stellen gleichzeitig eine Alternative zu Tieraugen und Leichen f\u00fcr die chirurgische Ausbildung dar.<\/span><\/p>\n

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3D-gedruckte Brillen zur Heilung von Farbenblindheit<\/b><\/h3>\n

An der Khalifa-Universit\u00e4t haben Forscher eine Brille mittels 3D-Druck entwickelt, die zur Behandlung von Farbsehst\u00f6rungen in der Augenheilkunde eingesetzt werden kann. Die Brille mit get\u00f6nten Gl\u00e4sern, die in ein im MSLA-3D-Druckverfahren hergestelltes Gestell eingesetzt werden, filtert unerw\u00fcnschte Wellenl\u00e4ngen heraus, w\u00e4hrend sie den Rest des sichtbaren Spektrums durchl\u00e4sst. Nachdem die Forscher einen Prototypen mit SOLIDWORKS entworfen hatten, druckten sie ihn mit ASIGA DentaClear und Gray Harz auf einer Prusa SL1S, mit einer Druckzeit von sechs Sekunden pro Schicht und einer Dicke von 25 Mikrometern. Laut dem Team bieten diese 3D-gedruckten Brillengestelle eine besser anpassbare und potenziell bessere Alternative zu den heutigen kommerziellen Brillen.<\/span><\/p>\n

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3D-gedruckte Brille zur Behandlung deformierter Hornh\u00e4ute<\/b><\/h3>\n

Dr. Song Hongix, Augenarzt und Forscher am Beijing Tongren Hospital in China hat mithilfe des 3D-Druckverfahrens eine Brille f\u00fcr Patienten mit deformierten Hornh\u00e4uten hergestellt. Diese soll sich vor allem f\u00fcr die Behandlung von Keratokonus eignen. Hierbei handelt es sich um eine Augenerkrankung, bei welcher das Sehverm\u00f6gen durch die Verformung der Hornhaut eingeschr\u00e4nkt wird. Die Linse soll ma\u00dfgeschneidert sein und das Sehverm\u00f6gen des Patienten stabilisieren. Durch den 3D-Druck kann die Linse individuell an verschiedene Formen der Hornh\u00e4ute angepasst werden. Dr. Hongix lie\u00df sich von der adaptiven Optiktechnologie der NASA inspirieren, die verwendet wird, um die Bildqualit\u00e4t von Teleskopen zu verbessern, indem sie Verzerrungen durch die Erdatmosph\u00e4re korrigiert.<\/span><\/p>\n

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(Bild: Bejing News)<\/p><\/div>\n

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Der 3D-Druck gewinnt in der Medizin zunehmend an Bedeutung und hat auch in der Augenheilkunde mittlerweile eine wichtige Rolle eingenommen. Ein Beispiel sind 3D-gedruckte Brillen, die perfekt an die Bed\u00fcrfnisse und W\u00fcnsche der Patienten angepasst werden k\u00f6nnen. Mit der additiven…<\/p>\n","protected":false},"author":6112,"featured_media":57889,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[13,32,40,34],"tags":[],"class_list":["post-57888","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-forschung","category-gesundheit","category-medizin","category-rankings"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/57888","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6112"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=57888"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/57888\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":57908,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/57888\/revisions\/57908"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/57889"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=57888"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=57888"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=57888"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}