Bessere Planung und Durchführung von Operationen

Forschungszentrum caesar auf der Medica in Düsseldorf

Vom 24.-27.11.2004 stellt das Bonner Forschungszentrum caesar auf der „Medica 2004“ in Düsseldorf aktuelle Projekte aus der Medizintechnik vor (Halle 13, Stand C12). Mit neuen Computer- und Lasertechnologien unterstützen die Wissenschaftler Chirurgen bei der Planung und Durchführung von Operationen. Auf der Messe demonstrieren sie ein Lasersystem in Aktion, das feinste Schnitte von nur 0,2 mm durch Knochen und Knorpel ermöglicht. Auch medizinische Anwendungen für das im Maschinenbau bewährte Rapid-Prototyping-Verfahren stellen die Forscher vor. Sie entwickeln körperverträgliche Materialien für maßgeschneiderte Implantate und fertigen aus Patientendaten anatomische Modelle für die Operationsplanung. Außerdem präsentieren die Wissenschaftler eine holografische Methode, mit der sie dreidimensionale Computermodelle des Gesichts erstellen. Diese sind sehr hoch aufgelöst und werden zur Vorbereitung von komplizierten Operationen verwendet. caesar arbeitet eng mit Medizinern zusammen; einige Verfahren werden bereits in der Klinik getestet.

Das Lasersystem „OsteoLas“ wird Chirurgen zukünftig als hochpräzises Instrument zum Durchtrennen von Knochen dienen, beispielsweise in der Neuro-, Herz- und Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie. Es ermöglicht Schnitte und dreidimensionales Abtragen von Knochen und Knorpeln ohne Wärmeschäden, Knochenmehl und metallischen Abrieb. Das von caesar optimierte CO2-Lasersystem arbeitet mit extrem kurzen Pulsen in Kombination mit einem feinen Luft-Wasserspray. So wird eine Schädigung des umliegenden Gewebes vermieden. Erstmals können mit einem Lasersystem Knochen und Knorpel berührungslos in beliebigen Geometrien geschnitten werden.

Unter dem Namen „3mat“ präsentiert die caesar-Arbeitsgruppe „Rapid Prototyping“ auf der Medica ihr Leistungsspektrum, das sich von der Entwicklung von körperverträglichen Materialien auf Kunststoff- und Keramikbasis bis zu deren computergesteuerter Verarbeitung erstreckt. Je nach Kundenwunsch fertigen die Forscher Patientenmodelle, Implantate oder Prototypen an. Die Gruppe setzt erfolgreich Projektideen und Dienstleistungen für Medizintechnikhersteller, Ärzte und Kliniken um. Unter anderem haben die Wissenschaftler ein spezielles Rapid-Prototyping-Verfahren entwickelt, mit dem sie zukünftig computergeplante, patientenindividuelle Implantate fertigen können. Außerdem stellt die Arbeitsgruppe individuelle anatomische Planungsmodelle her, insbesondere für die Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie. Operationen können so im Vorfeld genauer geplant und schneller durchgeführt werden, die Wahrscheinlichkeit von Komplikationen verringert sich.

Die Arbeitsgruppe „Holografie und Lasertechnologie“ entwickelt ein System zur holografischen dreidimensionalen Vermessung von Gesichtern. Mit einem kurzgepulsten Laser wird ein Porträthologramm des Patienten erstellt, das anschließend digitalisiert wird. Der so erstellte Datensatz liefert ein dreidimensionales Computermodell des Patienten, das beliebig vergrößert und gedreht werden kann. Die farbige Textur, die über das Modell gelegt wird, macht das Bild sehr naturgetreu. In Verbindung mit Computertomografiedaten entstehen Modelle, die sowohl die knöcherne Struktur des Gesichtes als auch das darüber liegende Weichgewebe darstellen. Diese Einsichten eröffnen im Bereich der Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie neue Möglichkeiten der Operationsplanung und Dokumentation, um optimale funktionelle und ästhetische Ergebnisse zu erzielen.

Forschungszentrum caesar, Frau Francis Hugenroth
Ludwig-Erhard-Allee 2, 53175 Bonn,
Telefon: 0228/96 56-135, Fax: 0228/96 56-111,
E-Mail: hugenroth@caesar.de