3D-Druck Sehr spezielle Maske sorgt für Schlaf - medizin + technik

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3D-Druck

Sehr spezielle Maske sorgt für Schlaf

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3D-Druck | Welches Potenzial die generative Fertigung auch in besonderen Fällen für die Behandlung von Patienten haben kann, zeigt das Beispiel einer Frau, die nach einer Operation die Augen nicht mehr schließen konnte. Einzig eine individuell angefertigte Maske konnte helfen.

Andreas UrbanFachjournalist in München

Eine Operation soll ein Leiden beheben, bleibt aber nie ohne Risiko. Im Fall von Patienten, die an Morbus Basedow leiden, einer Autoimmunkrankheit der Schilddrüse, ist gelegentlich ein Eingriff an den Augen erforderlich. Denn zu den häufigsten Symptomen gehören hervortretende Augäpfel, was auch als Exophthalmus bezeichnet wird. Die damit einhergehende Unbeweglichkeit der Augäpfel führt zu übermäßigem Tränenfluss und Lichtempfindlichkeit und schränkt auch das Gesichtsfeld ein. Wenn Arzneimittel- und Hormontherapie die Beschwerden nicht lindern könne, ist ein chirurgischer Eingriff am Auge der nächste Schritt.
Dabei kann das Sehnengewebe des Oberlidhebers beschädigt werden. Tritt dieser Fall ein, lässt sich das Auge nicht mehr richtig schließen und der Patient findet nachts keinen Schlaf. Das geschah einer 48-jährigen Patientin, deren Schlafstörung sich durch Schlafmaske, Augenklappen oder ähnliches nicht beheben ließ. Abhilfe sollte schließlich eine an das individuelle Gesicht angepasste Maske schaffen, die generativ gefertigt wurde.
Digital Maison, ein Anbieter von 3D-Scans und -Drucken aus Turin, wurde mit der Entwicklung dieser Maske beauftragt. Das italienische Unternehmen erfasste dafür mithilfe des Scanners Artec Eva die geometrische Beschaffenheit des Gesichts.
„Das Unternehmen Kairos 3D hatte sich an uns gewandt“, sagt Paolo Gianolio, Inhaber von Digital Maison. Dort seien die Scanning-Fähigkeiten seines Unternehmens bekannt gewesen, wie auch die Tatsache, „dass wir eine Leidenschaft für kleine medizinische Projekte hegen, bei denen wir neue Technologien in den Bereichen 3D-Scanning, -Modellbau und -Druck ausprobieren können.“
3D-Fachmann der ersten Stunde
Paolo Gianolio gilt in Italien als 3D-Techniker der ersten Stunde, der schon vor 15 Jahren eine Abhandlung zu 3D-Scannern verfasst hat. „Für das Augenmasken-Projekt nutzten wir Artec Eva.“ Das sei der einzige Scanner für kleine bis mittelgroße Objekte, der Oberflächen detailliert erfasst und zudem „äußerst leicht zu handhaben ist“. Da das Gerät tragbar ist, konnte er den Scan bei der Patientin durchführen, „was für sie eine psychologische Entlastung bedeutete.“
Es dauerte nur wenige Minuten des Scannens und der Datenverarbeitung in Artec Studio, dann lag ein präzises, farbiges 3D-Bild des Gesichts vor. Mit dem in Artec Studio integrierten Messinstrument konnte Gianolio auch Abweichungen in der Gesichtsform feststellen, je nachdem, ob die Patientin lag oder saß: An besonders weichen Stellen wie an den Wangen kann der Positionswechsel eine Abweichung von bis zu 5 mm mit sich bringen.
Paolo Gianolio nutzte die Oberflächenmodellierung in Rhinoceros 5, um aus dem 3D-Polygonnetzmodell die Maske zu entwerfen. Die Orthese bildet das Gesicht so exakt nach, dass beim Schlafen kein Licht eindringt, als ob die Augenlider geschlossen wären.
Hergestellt wurde die Maske schließlich auf einem Delta Wasp 3D-Drucker, wobei verschiedene Werkstoffe für den FDM-Druck getestet wurden. Das halbsteife Material Bioflex ermöglichte eine gute Passform und einen hohen Tragekomfort.
„Die Erfahrungen aus diesem Projekt lassen sich auf andere Fälle übertragen, bei denen Patienten unter ähnlichen Beschwerden leiden“, so Paolo Gianolio. „Dank des Scanners können wir für nahezu jeden medizinischen Zweck personalisierte Hilfsmittel entwickeln.“ ■
http://digitalmaison.net
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