3D-print forvandler ‘cirka’ til ‘præcist’ på Rigshospitalets operationsstue
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

3D-print forvandler ‘cirka’ til ‘præcist’ på Rigshospitalets operationsstue

For Thomas Kofod har 3D-print givet mulighed for store kvalitetsforbedringer, men vi er bare »et sted på rejsen«, mener han. Fremtiden er print i biomaterialer og brug af stamceller og opløselige skinner. Illustration: Mie Stage

Som en anden Hamlet står kirurg Thomas Kofod med et kranium i hånden. Dog står han ikke på kirkegården som Shakespeares figur, men derimod på Rigshospitalets klinik for tand-, mund- og kæbekirurgi.

Kraniet er en 3D-printet 1:1-kopi af et barns kranium fremstillet i Belgien på baggrund af en CT-scanning af barnets hoved.

Det skal bruges til planlægning og udførelse af en operation, hvor barnet skal have udvidet kraniet, som ikke ad naturlig vej er fulgt med hjernens vækst. Metoden er at bryde kraniet op i stykker og sætte dem planlagt sammen igen.

»Ved brug af 3D-print og den tilhørende software kan vi planlægge hele operationen på forhånd og udføre den væsentligt hurtigere og mere præcist. Det er en stor fordel for helingsprocessen, og det handler jo grundlæggende om at skade patienten mindst muligt,« fortæller Thomas Kofod.

På computeren viser han billeder af en række operationer som eksempler på de mange former for rekonstruktioner og flytninger af ansigts-og kranieknogler, klinikken har udført. Han fortæller om dem hurtigt og effektivt, inden han må storme ud ad døren, da han bliver tilkaldt for at tale med en patient. Det er igen en travl dag.

3D-printet hjælp siden 2013

I alt udfører Thomas Kofod og hans kolleger 450-500 operationer om året – siden 2013 med 3D-print som fast hjælper. Modellerne er ofte SLA-modeller, mens guides printes i titanium eller polyamid.

Cirka 30 af disse operationer er korrektioner af børnekranier, der udføres sammen med neurokirurger, og efter en CT-scanning kan Thomas Kofod udføre operationen virtuelt mange gange for at finde den form, der vil give det bedste resultat. Det foregår i simuleringssoftware fra den belgiske virksomhed Materialise.

Når han har truffet beslutning om præcis form og placering, bestilles ‘kittet’ til operationen hos samme virksomhed. Det kan bestå af en kopi af kraniet før korrektion, en 3D-­model af det planlagte korrigerede kranium og en model i en ‘skrumpet’ udgave. Desuden ligger der 3D-printede skabeloner, eller ‘guides’, i kassen, som kirurgen kan lægge på kraniet og save efter.

Thomas Kofod er tilbage igen og holder det lille printede kranium op og viser den lille forhøjning på toppens midte, som viser kirurgen, præcist hvad der vil vise sig, når der bliver åbnet op til kraniet under operationen.

Han viser også en lille pose med små, hvide stykker polyamid, han har fået med i kassen. Dem kan han bruge til at lægge på kraniet under operationen, så han kan save efter dem.

Barnets kraniestykker kan han så placere på den ‘skrumpede’ udgave af det 3D-printede kranium, hvor de kan sættes præcist sammen og genplaceres ved hjælp af de printede guides på toppen af barnets hoved, inden der lukkes sammen igen. Til sidst kan han sammenligne med en model af det færdige stykke arbejde.

Unik kvalitetsforbedring

»3D-print og ikke mindst simuleringerne har givet en unik mulighed for kvalitetsforbedring. Og langt bedre undervisningsværktøjer, fordi vi ikke behøver bruge modeller, men kan bruge virkelige patienter som udgangspunkt,« siger Thomas Kofod.

Han viser ind i et lille rum på gangen, der nærmest tjener som museum for en stor 3D-printer, som klinikken selv printede lidt dele på for år tilbage. Nu er den pensioneret, for det gav bedre mening at skifte over til pakken fra Materialise, som gav mulighed for simulering samt print i større volumen.

Allerede i 2012 introducerede Thomas Kofod så småt 3D-print og virtuelle operationer på klinikken, og metoden viste sig med det samme så overbevisende, at der i dag er 3D-print involveret i de fleste operationer.

Skal operationen gå hurtigt, f.eks. på en kræftpatient, kan han have sin plan og 3D-printede model klar på 10-14 dage, men ellers foregår print og planlægning typisk over 4-6 uger.

Har en patient f.eks. fået fjernet en tumor i kæben, og der skal indsættes et stykke knogle fra et andet sted på kroppen, kan han spejle den modsatte side af ansigtet og få printet en styreskinne eller et aluminiums­implantat, som sørger for, at knoglen sidder perfekt med højst en kvart millimeters tolerance.

Er en knogle blevet knust, så en del af kraniet skal genopbygges, kan Thomas Kofod få printet implantater i aluminium – komplet med guides, borehuller og skruer. Illustration: Mie Stage

Han har også haft en patient, der havde fået en betonklods i hovedet, så området under øjenhulen blev knust. Her fik han printet et lille implantat i aluminium, som blev sat ind under øjet, komplet med guides, bore­huller og skruer.

Glidende overgang til 3D

Thomas Kofod viser ind i et nyt rum, hvor en kollega sidder og arbejder med gipsafstøbninger af tandsæt, der også tjener som modeller for kæbearbejde.

»I nogle få situationer bruger vi stadig gipsmodeller, men også de er i en glidende overgang mod 3D-printede modeller,« fortæller han.

Ned fra en hylde tager han et par kasser og åbner dem. Heri ligger bl.a. et kæbeimplantat i aluminium og nogle poser med styreskinner til rekonstruktioner af kæber.

Men hvordan arbejdede I så, før 3D-print kom til?

Thomas Kofod sutter på fingeren og stikker den i vejret for at illustrere, at der skulle en noget større portion mavefornemmelse ind over, når operationen skulle planlægges.

Før 2013 var proceduren at tage 2D-røntgenbilleder af kraniet, og kun i særlige tilfælde blev der udarbejdet 3D-modeller. Disse blev ofte suppleret med gipsmodeller af patienternes tænder ved kæbeoperationer.

»Så gik man op til operationen med det i hånden, men det blev jo aldrig helt præcist. Der var ingen styre­guides, og vi havde ikke på forhånd prøvet operationen af,« fortæller han.

I dag kan han sætte sig med patienten på forhånd og fortælle helt præcist, hvad der skal foregå, vise printene og et modelbillede af, hvordan resultatet af operationen vil se ud.

I softwaren fra den belgiske virksomhed Materialise kan Thomas Kofod se flere visualiseringer af, hvordan operationen kan foregå, og hvor de specialfremstillede guides til at save efter skal ligge. Illustration: Materialise

»Den gamle og nye metode tåler slet ingen sammenligning. Vi har fået meget bedre resultater, og vi er langt mere præcise, fordi vi bedre kan tænke os om på forhånd. Vi behøver ikke længere sige, at noget bliver cirka sådan her. Det bliver præcis sådan her,« understreger han.

Foreløbig er Tand-mund-kæbe­kirurgisk Klinik den afdeling på Rigshospitalet, der i størst udstrækning har taget den 3D-printede mulighed for nøjagtig forberedelse af operationerne til sig. Men Thomas Kofod er overbevist om, at det nok skal vinde indpas andre steder i huset.

»Vi har været frontløbere på det her, og det skyldes nok også, at det kæbekirurgiske område rent forskningsmæssige er længst fremme. Det handler om at bruge al den billeddannelse, der efterhånden er tilgængelig og udnytte den maksimalt,« siger Thomas Kofod.

Vi er blot et sted på rejsen

Selv forestiller han sig, at virtuel planlægning og 3D-print bliver uundværligt i alle dele af sundhedssektoren, og han glæder sig til den dag, han kan slippe for at få printet implantater i titanium og i stedet kan indsætte kæbeknogler printet i f.eks. kalciumfosfat suppleret med patientens egne stamceller.

»Det, vi gør nu, er jo bare et sted på rejsen. Implantater skal ikke bygges i titanium, men i noget, der bliver til en knogle. Titanium er blot en fattig erstatning, så vi ønsker os biomaterialer, stamceller og opløselige skinner,« siger han.

Man taler aktuelt meget om personlig medicin, og det her er om noget personlig medicin.Thomas Kofod, overtandlæge, ph.d. og klinikchef ved Tand-mund-kæbekirurgisk Klinik på Rigshospitalet

»Vi kommer også til at bruge simuleringssoftware og print til rekonstruktioner i blødt væv. Det er i hvert fald der, vi – og mange andre – gerne vil hen,« siger Thomas Kofod og fortsætter:

»Det gælder lige fra placering af et øre hos et barn, der grundet et givent syndrom mangler et øre. Men også ved rekonstruktion af ansigts- og kæbeskelettet i forbindelse med f.eks. hoved-halskræft, er der behov for, at man genskaber såvel knogle som overliggende blødt væv som hud, muskler og slimhinde,« siger han og understreger, at det hele handler om patientens livskvalitet.

Jo mere naturtro korrektionerne og implantaterne kan blive, desto mindre vil den fysiske og psykiske belastning blive efter operationen. Ifølge Thomas Kofod er der allerede en del forskning i gang, hvor der bliver printet og fræset i kalciumfosfat, og den slags metoder glæder han sig til at få fingrene i.

»Man taler aktuelt meget om personlig medicin, og det her er om noget personlig medicin. I fremtiden skal vi helt væk fra standardimplantater i str. S, M og L og i stedet over til endnu mere personlige og skræddersyede implantater,« siger Thomas Kofod.

»Jeg tror, at inden for fem år kan vi også få små stykker printede blokke i biomaterialer med posten baseret på patientens manglende kæbedele. Dette er kun en begyndelse,« siger han.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten