Das Lerdsin Hospital, ein führendes öffentliches Lehrkrankenhaus in Bangkok, Thailand, revolutioniert die orthopädische Versorgung durch den Einsatz patientenspezifischer, metallisch 3D-gedruckter Implantate. Durch die direkte Integration der additiven Metallfertigung in den klinischen Arbeitsablauf ermöglicht das Krankenhaus maßgeschneiderte Lösungen für komplexe Fälle, die mit standardmäßigen, handelsüblichen Implantaten nicht behandelt werden können.
Diese Fallstudie zeigt, wie Metall-3D-Druck Chirurgen bei der Behandlung schwerer Knochendeformitäten mit höherer Präzision, Effizienz und verbesserten Patientenergebnissen unterstützen kann.
Über das Lerdsin Hospital: Ein führendes Zentrum für orthopädische Versorgung
Das 1889 gegründete Lerdsin Hospital ist eines der etabliertesten öffentlichen Krankenhäuser Thailands. Mit über 500 Betten versorgt es jährlich eine große Anzahl von Patienten und spielt eine wichtige Rolle in der städtischen Gesundheitsversorgung. Das Krankenhaus ist besonders für seine Orthopädische Abteilung bekannt, die seit 1957 aktiv ist und als akkreditiertes Ausbildungszentrum fungiert.
Als Lehrkrankenhaus, das dem Gesundheitsministerium und mehreren Universitäten angeschlossen ist, engagiert sich das Lerdsin Hospital für die Förderung medizinischer Innovation bei gleichzeitiger Bereitstellung hochwertiger, erschwinglicher Gesundheitsversorgung. Die Integration des Metall-3D-Drucks spiegelt eine umfassendere Vision wider: personalisierte orthopädische Behandlung für mehr Patienten in ganz Thailand zugänglich zu machen.
Die Herausforderung: Wenn Standardimplantate keine Option sind
Ein orthopädischer Patient im Lerdsin Hospital wies eine schwere Knochenfehlheilung auf, bei der eine Fraktur in einer verzerrten Position verheilt war. Die resultierende Knochengeometrie war hochgradig irregulär, was die Rekonstruktion äußerst anspruchsvoll gestaltete.
Am Markt verfügbare Standard-Titan-Verriegelungsplatten konnten sich nicht an die Knochenoberfläche des Patienten anpassen. Die Verwendung dieser Implantate hätte Lücken zwischen Platte und Knochen hinterlassen, die Stabilität beeinträchtigt und das Risiko eines Implantatversagens erheblich erhöht.
Zusätzlich zur komplexen Anatomie stand das chirurgische Team vor strengen Anforderungen:
- Maximaler Oberflächenkontakt zwischen Implantat und Knochen
- Nachgewiesene Biokompatibilität für Langzeitimplantation
- Hohe mechanische Festigkeit zur Bewältigung täglicher Belastungen
- Präzise definierte Schraubenlochausrichtung für exakte Fixierung
Alle diese Bedingungen mit konventionellen Fertigungsmethoden zu erfüllen, war praktisch unmöglich
Die Anforderungen an ein erfolgreiches Implantat
Um eine erfolgreiche Operation und ein langfristiges Ergebnis zu gewährleisten, musste die Implantatplatte mehrere kritische Kriterien erfüllen:
- Biokompatibilität: Medizinisches Titan zur Gewährleistung einer sicheren Integration mit menschlichem Gewebe
- Mechanische Festigkeit: Haltbarkeit unter täglicher Bewegung und Belastung
- Präzise Schraubenlochausrichtung: Exakte Ausrichtung basierend auf der Anatomie des Patienten
- Maximierter Oberflächenkontakt: Perfekte Anpassung an den Knochen zur Förderung von Stabilität und Heilung
Nur eine vollständig maßgeschneiderte Lösung konnte all diese Anforderungen gleichzeitig erfüllen.
Die Lösung: Patientenspezifisches, metallisch 3D-gedrucktes Implantat
Das Lerdsin Hospital bewältigte die Herausforderung durch den Einsatz seines Metall-3D-Drucksystems von One Click Metal. Dies ermöglichte dem Team, innerhalb kurzer Zeit von der Diagnose zu einer patientenspezifischen Lösung zu gelangen.
Der Prozess begann mit der Erstellung eines hochauflösenden 3D-Modells des Patientenknochens aus medizinischen Bilddaten. Basierend auf diesem Modell entwarf das chirurgische Team mithilfe von Materialise-Software maßgeschneiderte Schnitt- und Repositionsschablonen, die eine präzise Planung und Durchführung der Operation ermöglichten.
Nach der Repositionierung des Knochens veränderte sich dessen Anatomie sowohl in der Ausrichtung als auch in der Rotation erheblich. Ein konventionelles Implantat hätte nicht mehr gepasst. Um dies zu lösen, wurde eine vollständig maßgeschneiderte Titan-Implantatplatte entworfen und 3D-gedruckt, die exakt der Knochengeometrie nach der Reposition entsprach.
Das Ergebnis war ein Implantat mit:
- Maximiertem Oberflächenkontakt
- Korrekter Schraubenlochausrichtung
- Mechanischer Festigkeit zur Unterstützung der Heilung
Durch die direkte Integration des Metall-3D-Drucks in den chirurgischen Arbeitsablauf erreichte das Team eine stabile Fixierung, die mit Standardimplantaten nicht möglich gewesen wäre.
Klinische und technische Expertise hinter dem Projekt
Der Erfolg des Falls beruhte auf der engen Zusammenarbeit zwischen Chirurgen und Ingenieuren:
- Dr. Navapong Anantavorasakul, MD, Orthopädischer Chirurg mit Spezialisierung auf Hand- und Mikrochirurgie, leitete die klinische Strategie und definierte die chirurgischen Anforderungen.
- Napakarn Thussakorn, Biomedizintechniker, übersetzte klinische Anforderungen in 3D-gedruckte Lösungen – von der Umwandlung von CT-Scans in Modelle bis zur Gestaltung von Schablonen, Instrumenten und Implantaten.
Wie Dr. Navapong erklärt:
„Wir möchten Patienten die Möglichkeit bieten, eine moderne, personalisierte Behandlung mithilfe der 3D-Drucktechnologie zu erhalten.“
Die Vorteile patientenspezifischer Metallimplantate
Der Einsatz von Metall-3D-Druck brachte sowohl für Chirurgen als auch für Patienten klare Vorteile:
- Erhöhte chirurgische Präzision durch auf die Anatomie des Patienten zugeschnittene Implantate und Schablonen
- Vereinfachte Operationsplanung, bei der jeder Schritt im Voraus definiert ist
- Kürzere Operationszeiten, wodurch Narkoserisiken reduziert und die Effizienz verbessert werden
- Reduzierte Gesamtbehandlungskosten, häufig mit Einsparungen von etwa 1.000 € im Vergleich zu kommerziellen Implantaten
- Vollständige Individualisierung, die eine stabile Fixierung selbst bei stark deformierten Knochen ermöglicht
Sobald der Knochen des Patienten gescannt ist, können Design und Fertigung innerhalb weniger Tage abgeschlossen werden, was eine schnelle klinische Reaktion ermöglicht.
Technische Übersicht
- Komponente: Patientenspezifische orthopädische Implantatplatte
- Material: Titan
- Technologie: LPBF mit 200-W-Faserlaser
- Schichthöhe: 20 µm
- Bauzeit: 1 Stunde 36 Minuten
- Druckkosten: ca. 49 €
Fazit: Fortschritt in der orthopädischen Versorgung durch Metall-3D-Druck
Dieser Fall verdeutlicht das transformative Potenzial des patientenspezifischen Metall-3D-Drucks in der orthopädischen Chirurgie. Durch die hausinterne Herstellung maßgeschneiderter Titanimplantate ermöglicht das Lerdsin Hospital Behandlungen, die präziser, effizienter und kosteneffektiver sind – insbesondere bei komplexen Fällen, in denen Standardlösungen versagen.
Durch die Kombination klinischer Expertise mit additiver Metallfertigung setzt das Lerdsin Hospital neue Maßstäbe für personalisierte orthopädische Versorgung und demonstriert, wie Metall-3D-Druck die Patientenergebnisse direkt verbessern kann.
