Durchbruch: Perfektes Computergenerierte Augenprothesen aus dem 3D-Drucker überzeugen in der Praxis
Einsatz der L?sung des Fraunhofer IGD am Moorfields Eye Hospital
Hoffnung f?r hunderttausende Menschen in Europa: In reproduzierbar hoher Qualit?t und au?erdem mit weniger Aufwand als bisher lassen sich Augenprothesen im 3D-Druckverfahren herstellen. Das Fraunhofer IGD unterst?tzt Okularistinnen und Okularisten mit einer Software sowie einem Druckertreiber bei der Arbeit. Mehr als 200 Patientinnen und Patienten profitieren bereits von der neuen Technologie. Ihre Methodik sowie aktuelle Ergebnisse pr?sentieren die Forschenden in einer Publikation, die in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Nature Communications erschienen ist und nun allen Interessierten zur Verf?gung steht.
2021 stellten die Forschenden des Fraunhofer-Instituts f?r Graphische Datenverarbeitung IGD ihre Technologien erstmals vor – seitdem revolutioniert der 3D-Druck die Herstellung von Augenprothesen am renommierten Moorfields Eye Hospital in London. “Mit optimal angepassten k?nstlichen Augen erh?ht sich die Lebensqualit?t der Betroffenen enorm”, erkl?rt Johann Reinhard, stellvertretender Abteilungsleiter des Kompetenzzentrums 3D-Drucktechnologie. Dass die Prothese nicht nur optisch ideal zum zweiten vorhandenen Auge passt, sondern sich auch bestm?glich in die Augenh?hle einf?gt, gew?hrleisten die Forschenden mit ihrem Verfahren aus Scan und 3D-Druck. Mit der Software Cuttlefish:Eye sowie dem Druckertreiber Cuttlefish? unterst?tzt das Fraunhofer IGD Okularistinnen und Okularisten. Die Software ist bislang in Gro?britannien als Medizinprodukt zugelassen und soll k?nftig auch auf dem europ?ischen Festland zum Einsatz kommen.
Augenprothesen ?berzeugen Patienten und Okularisten
Die Publikation beschreibt die Technologie hinter der Cuttlefish:Eye Software und die Qualit?t der damit erstellten Augenprothesen. Daf?r haben die Forschenden anhand von zehn Patientinnen und Patienten zwei Aspekte untersucht: Erscheinung und Form der Augenprothesen. Unter ersterem Begriff fassen sie etwa die Gr??e und Farbe von Iris und Pupille sowie die Texturierung der Sklera zusammen. Die befragten Okularistinnen und Okularisten bewerteten diese Punkte durchg?ngig hervorragend. “Patientinnen und Patienten beschreiben die 3D-gedruckten Augenprothesen als lebensver?ndernd”, f?gt Reinhard hinzu. Hinsichtlich der Form kristallisierte sich in der Betrachtung der zehn F?lle heraus, f?r welche Patiententypen die Augenprothesen besser und f?r welche weniger geeignet sind. Dabei wurden unter anderem die notwendigen Anpassungen sowie die finale Blickrichtung und Beweglichkeit der Prothese untersucht.
Neben der durch die Automatisierung gleichbleibend hohen Qualit?t bringt der 3D-Druck einen weiteren Vorteil mit sich: die verk?rzte Produktionszeit. Indem der Zeitaufwand f?r die Okularistinnen und Okularisten bis zu f?nf Mal geringer ausf?llt, lassen sich – je nach St?ckzahl – auch die Kosten deutlich senken. “Viel wichtiger jedoch ist, dass mehr Patientinnen und Patienten behandelt werden k?nnen und sich deren Wartezeit auf eine neue Prothese verk?rzen l?sst”, erkl?rt Reinhard. Notwendig sind Augenprothesen meist nach schweren Verletzungen oder Erkrankungen – etwa 750.000 Menschen in Europa sind davon betroffen.
Schonendes Verfahren
Das digitale Verfahren des Ausmessens sowie der Produktion ist au?erdem besonders schonend f?r die Patientinnen und Patienten: Mittels einer optischen Koh?renztomographie OCT (Optical Coherence Tomography) wird sowohl ein Scan der Augenh?hle als auch des gesunden Auges erstellt, eine integrierte Kamera liefert ein farbkalibriertes Bild. Der zuvor ?bliche Alginat-Abdruck der Augenh?hle ist nicht mehr notwendig. Cuttlefish:Eye verwendet ein statistisches Formmodell, um trotz unvollst?ndiger Oberfl?cheninformationen der Augenh?hle die am besten passende Prothesenform vorherzusagen. So wird aus den OCT-Daten in wenigen Minuten ein passgenaues 3D-Modell der Augenprothese berechnet, das visuell mit dem gesunden Auge ?bereinstimmt. Die Produktion erfolgt auf einem Multimaterial 3D-Drucker, der ?ber den 3D-Druckertreiber Cuttlefish? angesteuert wird. Hergestellt und vertrieben werden die Prothesen von Ocupeye Ltd.
Ihre Expertise aus dem Bereich 3D-Druck in Farbe sowie die Erfahrungen mit Cuttlefish:Eye ?bertragen die Forschenden au?erdem in andere Themenfelder: Zahnrestaurationen und Epithesen sollen in Zukunft ebenfalls mittels Software gestaltet und mit dem erprobten Druckertreiber Cuttlefish? hergestellt werden.
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