Ärzte setzen Patienten erstmals Rücken-Wirbel aus dem 3D-Drucker ein

Ärzte der Universität Peking haben erstmals erfolgreich einen Rücken-Wirbel implantiert, der aus einem 3D-Drucker stammt. Dem Patient fehlte wegen eines Tumors ein Teil des Knochens. Orthopädische Implantate sind derzeit der am schnellsten wachsende Heilungs-Markt weltweit.

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Nach einer fünf Stunden langen Spezialoperation konnten Ärzte einem jungen Patienten in Peking den Teil seiner Wirbel ersetzen, der mit Krebs durchzogen war. Der Junge trägt nun ein Wirbelstück in sich, das von einem 3D-Drucker hergestellt wurde.

Die Peking-Universität hatte kurz zuvor verkündet, dass eine Reihe von Versuchen in dieser Richtung gestartet wurde. Insbesondere ging es dabei um orthopädische Hilfen, die künstlich per 3D-Druck produziert werden. Das ist dabei auch das erste Mal, das Wirbel im menschlichen Körper von 3D-Druckern stammen. Im vergangenen Jahr haben bereits einige Patienten andere Implantate aus dem Drucker erhalten. Diesen geht es laut dem Direktor der Orthopädie hervorragend und sie befinden sich auf einem guten Weg der Erholung.

Als Material für die Implantate wird auf Titaniumpulver zurückgegriffen – das funktioniert bereits seit Jahrzehnten. Was dagegen neu ist, ist die Art, mit der ein 3D-Drucker die Teilstücke kreiert. Wie auch bei Knieimplantaten erfordert dies eine ausreichende flexible Form, die druckfähig ist.

Das besondere Talent der neuen 3D-Drucker liegt darin, komplexe Strukturen aufbauen zu können. Außerdem hat das gedruckte Implantat einen entscheidenden Vorteil: Das leicht poröse Material erlaubt es den Knochen, in das Implantat zu wachen und damit eine Art natürlicher Verbindung zu schaffen.

Somit ist das auch für den Jungen von Vorteil, der sich noch im Wachstum befindet. Das Implantat sollte demnach den Knochen erlauben, um den künstlichen Wirbel herum zu wachsen. Neben dem 12-Jährigen, dessen Operation auch in obigem Video erklärt wird, profitieren auch viele andere Menschen von dieser Entwicklung.

So konnte eine Frau, die an zervikaler Spondylose litt, also an unregelmäßiger Abnutzung oder Risse auf den Knochen, ihre Schmerzen innerhalb von Tagen loswerden. Der Einsatz eines Implantats führte in extrem kurzer Zeit zur Heilung. Ein anderer Patient, der beim Laufen über taube Extremitäten klagt, konnte ebenfalls geheilt werden. Seitdem die 3D-Wirbelteile eingesetzt wurden, ist der 32-Jährige schmerzfrei.

Im Fall des 12 Jahre alten Jungen, der seinen Nacken beim Fußball verletzte, wurde in einer anschließenden Untersuchung der Tumor im Wirbel festgestellt. Es gab nur eine kleine Anzahl an Krankenhäusern in China, die die nötige Ausstattung für eine solch spezielle Operation hatten. An einem dieser Krankenhäuser wurde dann mit Hilfe eines 3D-Druckers ein künstlicher Wirbel kreiert, der dem Jungen wieder einen Großteil seiner Beweglichkeit im Nacken zurückgab.

Dank der 3D-Technologie war es den Ärzten möglich, ein maßgeschneidertes Stück Wirbel anzufertigen und auszutauschen. Auch wenn die Regenerationsphase lang und beschwerlich ist, der 12-Jährige hat somit fast wieder sein natürliche Beweglichkeit.

Seit mindestens 2002 versuchen chinesische Krankenhäuser die 3D-Drucker für ihre Patienten zu nutzen. In erster Linie wurden früher künstliche Organe zur Anschauung gedruckt, um die heranwachsende Generation von Ärzten besser auf Operationen vorbereiten zu können. Aber auch für Implantate wird in China die 3D-Drucktechnik seit Jahren erfolgreich genutzt. Unter anderem ist sie im Einsatz bei kosmetischen Operationen in Militärkrankenhäusern.

Diese Technik ist in China bereits beinahe Standard. In wenigen Jahren wird diese Möglichkeit hoffentlich weltweit zugänglich sein, so dass immer mehr Patienten in den Luxus kommen, maßgeschneiderte Implantate aus dem 3D-Drucker zu erhalten.

Es gibt schon erste finanzielle Hochrechnungen, wie viel Umsatz mit dieser Technologie erzielt werden kann. Weltweit wurden in der Orthopädie im Jahr 2008 36 Milliarden Dollar umgesetzt. Einer Studie von Freedonia zufolge soll allein der Markt an orthopädischen Implantaten in den USA jährlich um 7,7 Prozent wachsen und bis zum Jahr 2015 einen Umsatz von 52 Milliarden Dollar erreichen.

Diese Art der Heilung soll demnach der am schnellsten wachsende Markt sein. Entwicklungen in Nanotechnologie und Biotechnologie sollen dies zusätzlich vorantreiben.

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