Einsatz von 3D-Scans für den 3D-Druck zur Ohrmuschelrekonstruktion

Mikrotie ist eine angeborene Fehlbildung, bei der die Ohrmuschel (das Außenohr) unterentwickelt ist. Die herkömmliche Behandlung besteht oft darin, mehrere Stücke von Rippenknorpel zusammenzunähen, um das Ohr zu formen. Dies ist jedoch ein anspruchsvoller chirurgischer Eingriff, da jeder Mensch einzigartig ist und die Form des Ohrs sehr unterschiedlich ausfällt.

Es ist eine Herausforderung, bei der Ohrrekonstruktion alle komplexen und feinen dreidimensionalen Strukturmerkmale des natürlichen Ohrs nachzubilden. Die Abteilung für Verbrennungs- und Plastische Chirurgie des Volkskrankenhauses Guigang hat eine hochpräzise 3D-Digitalisierungstechnologie eingeführt, um die beidseitige Symmetrie nach einer Ohrrekonstruktion zu verbessern. Dabei kommen eine objektive und genaue digitale Methode zur Positionierung des rekonstruierten Ohrs sowie ein spezielles Stent-Design zum Einsatz.

Herkömmliche Behandlungsmethoden bei Mikrotie

Herausforderungen

Komplexe Ohrstruktur

Es gibt viele feine Strukturen, und das Schnitzen ist schwierig. Der Operateur muss daher nicht nur über Kenntnisse in der plastischen Chirurgie sowie in der Wiederherstellung und Rekonstruktion verfügen, sondern auch über hervorragende Schnitzfertigkeiten und ein hohes Maß an ästhetischem Gespür.

Verschiedene Arten von Mikrotie

Schwierigkeiten bei der Auswahl eines Referenzobjekts

Im Allgemeinen ist das natürliche Ohr auf der normalen Seite das ideale Referenzobjekt für die Rekonstruktion der Ohrform bei Patienten mit Mikrotie. Doch selbst wenn ein Referenzobjekt vorliegt, muss der Arzt das Ohr im Kopf dreidimensional rekonstruieren, und die Vorstellung von der Rekonstruktion der Form der anderen Ohrseite erfordert vom Arzt ein sehr hohes Maß an räumlichem Vorstellungsvermögen.

Digitale 3D-Lösung

Daher nutzten die Ärzte der Abteilung für Verbrennungs- und Plastische Chirurgie des Volkskrankenhauses Guigang den multifunktionalen Hand-3D-Scanner„Shining 3D EinScan Pro HD“, um berührungslos und schnell die 3D-Daten des natürlichen Ohrs des Patienten auf der gesunden Seite zu erfassen.

Die höchste Genauigkeit des EinScan Pro HD-Scanners beträgt bis zu 0,04 mm, und der minimale Punktabstand liegt bei 0,2 mm. Damit lässt sich die 3D-Form des normalen Ohrs des Patienten äußerst detailliert wiedergeben und zu einem sauberen STL-Modell nachbearbeiten. Der gesamte Vorgang war innerhalb weniger Minuten abgeschlossen.

Digitales Modell und der Rekonstruktionsprozess

Auf der Grundlage des hochpräzisen 3D-Modells des gesunden Ohrs des Patienten, das mit dem 3D-Scanner erfasst wurde, rekonstruierten Forscher des „Guangxi Digital Medicine and 3D Printing Clinical Medical Research Center“ die 3D-Daten des gesunden Ohrs, indem sie diese glätteten, defekte Bereiche auffüllten und so ein geschlossenes und sauberes Netz erzeugten; dieses Netz wurde anschließend als 3D-Struktur des zu rekonstruierenden Ohrs auf der betroffenen Seite gespiegelt.

Wie geht es weiter?

Anschließend importierten die Forscher die 3D-Konstruktionsdaten des Ohrs in einen 3D-Drucker, um die Ohrrekonstruktionsschablone für den Patienten individuell anzupassen. Diese wurde anschließend sterilisiert und von den plastischen Chirurgen im Operationssaal verwendet.

3D-gedruckte Schablone des rekonstruierten Ohrs

Anhand der 3D-gedruckten Schablone des rekonstruierten Ohrs kann der Chirurg die Form und das Relief genau betrachten und analysieren, was eine hervorragende Grundlage für die Anfertigung einer Knorpelskulptur in der richtigen Größe und Form bildet. Das digitale Verfahren, bei dem 3D-Scans zum Drucken verwendet werden, trug im Vergleich zur herkömmlichen Methode dazu bei, Operationszeit zu sparen und den Knorpelverbrauch zu reduzieren.

Die fertige Knorpelskulptur

Da fast eines von 6.000 Kindern an angeborener Mikrotie leidet, können Kinder auf der ganzen Welt durch diesen Eingriff ihr Leben verändern. Mithilfe des EinScan Pro HD 3D-Scanners schenken Ärzte einem Kind nach dem anderen neue Hoffnung.