Winterthur

Ein neues Gelenk, frisch ab 3D-Drucker

In der Privatklinik Lindberg werden seit kurzem Knieprothesen eingesetzt, die durch 3D-Drucktechnik gefertigt wurden. Der Landbote war live bei einer Operation dabei.

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Plötzlich unterbricht ein lautes Surren die Ruhe im OP-Saal und der Chirurg beugt sich noch etwas weiter über das, was auf den ersten Blick wie ein riesiger längs aufgeschlitzter Maiskolben aussieht. Kurz riecht es nach verbranntem Haar. Dr. Martin Bühler bohrt Löcher in die glatt abgefrästen Stufen des Oberschenkelknochens. Später wird auch gehämmert und gesägt. Dass chirurgische Orthopäden Handwerker mit Haube und Mundschutz sind, demonstriert die Knie-Operation eindrücklich.An diesem Morgen ersetzt Bühler das von Arthrose verschlissene Kniegelenk einer 75-jährigen Frau. Eigentlich ein Standardeingriff. Doch neuen heutigen Ansatz hat das operierende Ärzteteam an der Privatklinik Lindberg erst 17-mal durchgeführt: Bühler und sein Team arbeiten mit massgeschneiderten Einzelteilen aus dem 3D-Drucker. Dabei wurde das Knie der Patientin vorgängig mittels Computertomographie ausgemessen und auf Basis eines virtuellen 3D-Modells lieferte später eine US-Medizintechnik-Firma die ausgedruckten Einzelteile ihres neuen Gelenks und entsprechenden Tools für die OP.

Die massivsten Teile der Prothese werden klassisch aus einer Metalllegierung gefräst. Was ausgedruckt wird, und direkt während der Operation zum Einsatz kommt, sind die massgefertigten sogenannten Schnittblöcke aus gehärtetem Nylon. Sie funktionieren ähnlich wie Schablonen. Vor jeder Bohrung oder jedem Schnitt werden sie auf den Knochen gepresst und fixiert, damit klar ist, wo der Chirurg mit dem Bohrer oder der Säge ansetzen muss.

Knie sind anders

«Anders als bei der Hüfte oder der Schulter, sind die Einzelteile eines Knies oft ungleichförmig, und zwar in jeder Dimension», erklärt Bühler und zeigt es anhand des Profils eines der weissen Einzelteile. Es ist ein nierenförmiges Plättchen, das später auf dem Unterschenkel-Plateau befestigt wird. Am linken Rand ist es sichtbar dicker ist als am rechten. «Passform stimmt genau und damit auch die Achse zwischen den Beinen, die sogenannte Gelenklinie», sagt er. Bei Prothesen ist Millimeter-Arbeit gefragt. Tun sich an gewissen Stellen Lücken auf, droht das Gelenk schneller instabil zu werden, gibt es «Druckstellen», folgen Schmerzen. Bei 3D-Modellen muss der Chirurg zudem weniger Knochenmaterial entfernen. «Viele Patienten schätzen, wenn wir möglichst minimal eingreifen», sagt Bühler. Gerade jüngere, die später irgendwann vielleicht erneut unters Messer kommen. Dann ist die zusätzliche Knochensubstanz vor Vorteil.

US-Chirurgen sind Vorreiter

Europaweit werden erst seit wenigen Jahren in Deutschland Kniegelenke aus dem 3D Drucker eingesetzt, vornehmlich in Deutschland, in der Schweiz erst vereinzelt. Anders in den USA, wo schon seit zehn Jahren damit operiert wird, insgesamt bereits über 50 000-mal.

Zurück im OP-Saal: Scheibchen um Scheibchen trennt Bühler vom Oberschenkelknochen ab. Knochenspäne fliegen, diesmal vom Unterschenkel. Auch hier kommen Knochenteile weg und die letzten Knorpelreste, damit der Aufsatz genau aufs Unterschenkel-Plateau passt. Nach 40 Minuten: ein letzter vertikaler Schnitt mit dem zwei Millimeter dicken Sägeblatt. Noch bevor der Chirurg das definitive Implantat einsetzt, testet er, ob Spannung und Beweglichkeit des neuen Gelenkes stimmen. Dann spritzt es nochmals: Das offene Knie wird «gekärchert», sprich mit einer Salzlösung ausgewaschen. Nach nicht einmal einer Stunde fixiert Bühler schliesslich die vollständige Prothese inklusive Gelenkkappe mit Stiften und Knochenzement. Er legt den Ersatzknorpel ein und testet dann zum letzten Mal die Spannung und die Beweglichkeit: «Sehr gut. Biegt voll durch». Er näht innen die Wunde und klebt sie aussen mit einer Folie zu – Operation gelungen, per Handschlag verabschiedet sich das Ärzteteam voneinander, kurz und trocken.

Zwanzig Minuten später in der Cafeteria des Personals: Bühler erklärt nochmals, warum das 3D-Kniegelenk bei der eben operierten Patienten Sinn machte. Das hintere Kreuzband musste dadurch nicht entfernt werden, was bei leichten X-Beinen die ohnehin leicht eingeschränkte Stabilität erhöht. Ausserdem waren Gelenkteile der Frau vergleichsweise asymmetrisch geformt, was eine Standard-Prothese nicht gleichwertig abbilden könne. Zudem konnte der von Osteoporose zerfressene Knochen mit dem Implantat flächig abgedeckt werden.

Tiefere Lagerkosten

Auch betriebswirtschaftlich zahlen sich 3D-Prothesen für die Klinik aus, weil sie Logistik- und Materialkosten spart: «Statt zig Konfektions-Prothesen verschiedener Grössen zu lagern, bekommen wir ein einziges Paket zugeschickt, mit einem kompletten Satz.» Das wiege die 500 Franken höheren Anschaffungskosten auf, und zudem sei die Operationszeit etwa eine halbe Stunde kürzer.

Eine Prognose, ob sich die 3D-Knieprothesen mittelfristig auch in der Schweiz definitiv durchsetzen werden, wagt Bühler nicht. Noch wird auch in der Klinik Lindberg in vier von fünf Fällen mit den standardisierten Prothesen operiert. (landbote.ch)

Erstellt: 26.12.2017, 13:36 Uhr

3D-Navigation bei OP’s

3D-Technologie setzt die Privatklinik Lindberg während Operationen inzwischen in verschiedenen Bereichen ein, der Orthopädie, der Wirbelsäulenchirurgie, der Hals-Nasen-Ohren- und Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie. Bei dem jüngst angeschafften 3D-Navigationssystem kreist während der OP Bilder ein hufeisenförmiger Scanner um den Patienten. Schon vor dem Eingriff wird beispielsweise die Position von Schrauben genau berechnet. Während der OP werden Abweichungen dann sofort sichtbar, neu berechnet und angepasst.

Dadurch würden Komplikationen verringert, und zudem sei die Strahlenbelastung geringer, schreibt der Hersteller auf seiner Webseite. «Wodurch sich wiederum die Genesungszeit verkürzt», sagt Klinik-Direktor Marco Gugolz. Kostenpunkt der 3D-Navigationssystem: Eine Viertelmillion Franken. hit

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