Patient specifieke 3D geprinte heup implantaten

Patient specifieke 3D geprinte heup implantaten worden gebruikt om grote defecten in het bekken te herstellen. Patiënten met zo’n defect kunnen in het algemeen niet goed lopen en zijn daardoor sterk beperkt. Deze patient specifieke implantaten worden gebruikt als bestaande implantaten niet meer toereikend zijn. Voor het ontwerp en de fabricage werken we samen met OSSIS, een bedrijf uit Nieuw Zeeland.

Momenteel is er een multi-center studie waarin de stabiliteit van deze implantaten wordt onderzocht met Stereo Roentgen Foto’s.

Imaging Services Group

De Imaging Services Group (ISG) van de afdeling Radiologie, Leids Universitair Medisch Centrum, is een gespecialiseerde beeldverwerkingsgroep die verantwoordelijk is voor het extraheren van relevante informatie uit medische beelden ten behoeve van diagnose en beeldgestuurde behandelingsbeslissingen. Dit omvat virtuele chirurgische planning voor leverresecties, radiologische rapportage voor oncologische follow-up, en het maken van 3D-reconstructies voor orthopedische gevallen. De ISG is verantwoordelijk voor het leveren van informatie van hoge kwaliteit door gebruik te maken van state-of-the-art beeldverwerkingssoftware (inclusief AI) en die kan worden gebruikt voor radiologische verslaglegging in de klinische routine. Bovendien is het ISG betrokken bij veel verschillende onderzoeksprojecten die gericht zijn op de ontwikkeling en introductie van nieuwe innovaties op het gebied van beeldvorming, en op het bepalen van hun toegevoegde waarde in de klinische praktijk.

Oncologie

Bij het verwijderen van een tumor in de mondholte met uitbreiding tot in het kaakbot moet er een deel van het kaakbot verwijderd worden, waarbij continuïteit verloren gaat. Het plannen van de resectie van de tumor inclusief marge wordt gedaan door informatie van verschillende modaliteiten te combineren, zoals CT en MRI. De geplande resectie wordt intra-operatief gereproduceerd door middel van patiënt specifieke mallen die precies op de anatomie van de patiënt passen.

Het bot defect, waarbij een segment van het kaakbot verwijderd is, kan worden gereconstrueerd met bijvoorbeeld bot van het kuitbeen. Op dezelfde manier wordt op basis van 3D modellen bepaald hoe dit het beste in het bot defect past. Vervolgens worden ook hiervoor patiënt specifieke mallen geproduceerd die precies op het kuitbeen passen en aangeven hoe het kuit bot gezaagd moet worden om een goede passing in het kaakbot te krijgen.

Orthognatische chirurgie

Als het niet helemaal lukt om met een beugelbehandeling een onregelmatige stand van tanden en/ of kiezen te corrigeren, omdat er sprake is van een afwijkende stand van boven-en/ of onderkaak, kan een chirurgische kaakcorrectie uitkomst bieden. Met inachtneming van klinische metingen en foto’s wordt met 3D virtuele planning de verplaatsing van de boven en/of onderkaak bepaald. Om de gewenste positie van de boven en/of onderkaak intra-operatief te reproduceren worden er patiënt specifieke wafers (een soort “bitjes”) ontworpen en 3D geprint. Deze wafers passen precies op de boven- en ondertanden van de patiënt en geven op die manier de gewenste translatie en rotatie aan.

Trauma

Voor patiënten met één of meerdere mobiele segmenten als gevolg van fracturen kunnen de mobiele segmenten afzonderlijk digitaal gereponeerd worden in de originele anatomische stand. Dit wordt als één model 3D geprint waarna er vervolgens een titanium plaat op maat gebogen kan worden. Dit bespaart tijd tijdens chirurgie en maakt het eenvoudiger om de juiste stand van de segmenten intra-operatief te bepalen.

Femur correctie osteotomie

Een Shepherd’s Crook misvorming wordt veroorzaakt door fybreuze dysplasie en kan behandeld worden door middel van correctie osteotomieën, waarna de bot-delen weer worden vastgezet met platen of een intra-medullaire pen. In complexe gevallen zullen meerdere osteotomieën met uitvoerige correcties nodig zijn, waarvoor een precieze planning in 3D vereist is. Hierbij wordt de gewenste post-operatieve stand na correctie osteotomieën gesimuleerd met 3D modellen die gecreëerd worden aan de hand van pre-operatieve CT scans. Deze geplande osteotomieën worden met behulp van patiënt specifieke zaagmallen overgedragen naar de operatiekamer. Deze zaagmallen worden ontworpen, 3D geprint en gesteriliseerd voor intra-operatief gebruik. De zaagmallen, die precies op de anatomie van de patiënt passen, geven de gewenste osteotomie locatie en oriëntatie aan en maken het mogelijk om deze operaties met hoge precisie uit te voeren.

Spheno-orbitaal meningeoom

Patiënten met een meningeoom worden behandeld door een gespecialiseerd multidisciplinair team. Ook voor deze patiënten wordt de resectie en de daaropvolgende reconstructie 3D digitaal gepland. Door het combineren van verschillende beeldvorming modaliteiten als CT en MRI wordt er bepaald hoe de tumor en een eventuele marge het beste verwijderd kan worden. De resectie planning wordt overgedragen naar de operatie kamer door middel van patiënt specifieke mallen. Deze worden 3D geprint, gesteriliseerd en gebruikt tijdens de chirurgie. De mallen geven aan waar de resectievlakken liggen. Doordat hiermee de resectie voorspelbaar wordt, kan er pre-operatief ook een patiënt specifiek implantaat ontworpen worden om het bot defect te sluiten.

Oncologie

Wanneer het schedel bot is aangedaan door een tumor en een deel van het schedel bot verwijderd moet worden, wordt dit vaak 3D digitaal gepland. Het te verwijderen deel inclusief een marge wordt bepaald door het combineren van verschillende beeldvorming modaliteiten, zoals CT en MRI. De resectieplanning wordt overgedragen naar de operatiekamer door middel van het ontwerpen van patiënt specifieke mallen. Deze worden 3D geprint, gesteriliseerd en gebruikt tijdens de operatie. De mallen passen precies op de anatomie van de patiënt en geven de resectievlakken aan om de tumor inclusief marge te verwijderen. Omdat het bot defect voorspelbaar is door het gebruik van een mal, kan er pre-operatief ook een patiënt specifiek implantaat ontworpen worden om het bot defect te sluiten.

Trauma

Een trauma kan er voor zorgen dat een deel van de schedel beschadigd is of verloren is gegaan. Het defect dat hierdoor ontstaan is kan gereconstrueerd worden met een 3D digitaal ontworpen patiënt specifiek implantaat. De implataten worden zo ontworpen dat deze exact in het defect passen en daarmee zo goed mogelijk de originele anatomie van de patiënt herstellen. De implantaten reconstrueren met name schedel bot, maar kunnen ook omliggende structuren reconstrueren, zoals de oogkas en het zygoma. De 3D digitaal geplande patiënt specifieke implantaten maken het mogelijk om defecten te reconstrueren die met conventionele methoden niet gereconstrueerd hadden kunnen worden.

Anatomische modellen

Patiënt specifieke anatomische modellen worden gebruikt voor de voorbereiding van de operatie en voor multidisciplinair overleg. De modellen worden 3D geprint en kunnen meerdere kleuren per model bevatten voor het aangeven van verschillende structuren. Daarnaast kunnen de anatomische modellen ook gebruikt worden voor onderwijs en training van chirurgen in opleiding. Ten slotte worden ook anatomische modellen in de spreekkamer gebruikt voor ondersteuning bij het uitleggen van de pathologie en/of procedure aan de patiënt, wat bijdraagt aan shared decision making.