Prostata

3-D gedruckte Prostata kann die chirurgische Genauigkeit verbessern

Ein bahnbrechendes 3D-Prostata-Modell ermöglicht Chirurgen, die Anatomie eines Patienten im Detail zu erkunden, bevor sie operieren. Diese neue Ebene der Simulation könnte die Behandlungsergebnisse verbessern.


Ein neues 3-D-Prostata-Modell kann die Ergebnisse der Prostata-Chirurgie verbessern.
Bildnachweis: M. McAlpine, Universität von Minnesota

Jede Operation birgt gewisse Risiken. Bei der Prostata-Operation gehören dazu erektile Dysfunktion und Probleme mit der Harnwege.

Präzision ist wichtig, um das Herausschneiden von gesundem Gewebe zu vermeiden, und der Schlüssel zum Erfolg ist die Bereitschaft. Vor der Eröffnung eines Patienten verlassen sich Chirurgen auf Scans und grundlegende Simulationen - aber sie können nur so weit gehen.

In den letzten Monaten hat ein Team von Wissenschaftlern des National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB) die Grenzen chirurgischer Simulationen weiter als je zuvor erweitert.

Eine neue Welle von 3-D-Modellen

In der Vergangenheit haben Mediziner und Ingenieure mit MRI-Scans und 3-D-Druckern genaue und personalisierte Organmodelle erstellt. Obwohl sie optisch korrekt sind, ist das Gefühl dieser Modelle keineswegs authentisch.

Das NIBIB-Team ist jedoch ein oder zwei Schritte weiter gegangen und hat ein völlig neues Prostatamodell geschaffen.

Um diese Innovation zu schaffen, schlossen sie sich mit einer Vielzahl von Ingenieuren und Ärzten aus verschiedenen Abteilungen vieler Institutionen zusammen.

Dazu gehörten die Abteilungen für Maschinenbau, Biomedizintechnik, Laboratoriumsmedizin und Pathologie, Urologie und Chirurgie an der Universität von Minnesota in Minneapolis, das Zentrum für Forschung in Erziehungs- und Simulationstechnologien an der Universität von Washington in Seattle sowie Faserwissenschaften und Biomedizin Ingenieurwesen an der Cornell University in Ithaca, New York.

Die neue Technologie sieht nicht nur wie eine Prostata aus; es fühlt sich auch an wie eins. Šeila Selimović, Ph.D. - Wer ist Direktor des NIBIB-Programms in Biosensoren - bespricht das Projekt mit den Worten: "Dieses Projekt zeigt, wie erfolgreich Maschinenbauingenieure und Mediziner zusammenarbeiten und neuartige und vielversprechende Technologien für die medizinische Behandlung entwickeln können.

Selimović fährt fort: "Die Kombination dieses neuartigen und einzigartigen 3-D-Druckers mit MRI- und Prostatagewebeproben der Prostata ermöglichte es den Forschern, eine 3-D-gedruckte Prostata zu erstellen, die das echte Organ in Bezug auf Form, Größe und Textur nachahmt . "

Das Modell wurde mit speziell entwickelten Silikon-basierten Polymer- "Tinten" erstellt, die sorgfältig entworfen wurden, um die Konsistenz und die mechanischen Eigenschaften einer Prostata nachzuahmen. Die Ergebnisse der Forschungsteams wurden in der Dezember-Ausgabe von Advanced Materials Technologies veröffentlicht .

"Die Farben wurden zum Drucken des Prostata-Modells verwendet, was zu einem anatomisch genauen Organmodell mit der gleichen Elastizität und Weichheit wie das eigentliche Organ führte."

Michael McAlpine, Ph.D., Hauptforscher

Frühere Prostata-Modelle waren nützlich für die chirurgische Planung, aber mit diesem lebensechten 3-D-Modell ist es sogar möglich, die Operation zu üben - einschließlich solcher Aktionen wie Sondieren, Schneiden und Nähen.

Sofortige chirurgische Rückmeldung

Ein Schritt weiter geht es mit Sensoren, die dem Chirurgen in Echtzeit Feedback geben. Wie McAlpine erklärt: "Man kann darüber nachdenken, wie das Spiel der Kinder, wenn die Nase des Kerls aufleuchtet, wenn es nicht gelingt, den Schienbeinknochen zu entfernen, ohne die Zange in sein Bein zu stoßen."

Er fährt fort: "Unsere grafische Anzeige der Druckstärke, die auf das Prostata-Modell angewendet wird, entspricht der Nase des Operations-Patienten, die anzeigt, dass Sie es erneut versuchen müssen - beim nächsten Mal etwas sanfter."

Das folgende Video zeigt die Fähigkeiten des 3-D-Organs:

"Dieses quantitative Feedback in Echtzeit könnte die Meinung der Chirurgen über die personalisierte Medizin und die präoperative Praxis verändern", sagt Dr. Kaiyan Qiu, Leitautor der University of Minnesota.

Die Forschung zeigt, wie erfolgreich die Zusammenarbeit zwischen mehreren und unterschiedlichen Spezialgebieten sein kann. In der Zukunft könnten diese Typen von Modellen auf andere, komplexere Gewebe und Organe ausgeweitet werden.

McAlpine erklärt weiter: "Ich denke, dass dies das" Human X "-Projekt ist. Wenn wir die Funktion dieser Gewebe und Organe nachahmen könnten, könnten wir eines Tages sogar" bionische Organe "schaffen Transplantationen. "

Es scheint, dass die Zukunft für 3-D chirurgische Modelle hell ist.

Tipp Der Redaktion

Kategorie Prostata, Interessante Artikel

Prostatakrebs und Strahlentherapien - die Notwendigkeit für zusätzliche Behandlungen - Prostata
Prostata

Prostatakrebs und Strahlentherapien - die Notwendigkeit für zusätzliche Behandlungen

In der JAMA- Ausgabe vom 18. April zeigt eine Studie, die traditionelle Strahlentherapie zur Behandlung von lokalisiertem Prostatakrebs mit intensitätsmodulierter Strahlentherapie (IMRT) und Protonentherapie vergleicht , dass IMRT mit weniger gastrointestinalen Nebenwirkungen, zusätzlichen Krebsbehandlungen und Hüftfrakturen verbunden war aber zu mehr erektiler Dysfunktion, während diejenigen, die Protonentherapie erhielten berichtet mehr gastrointestinale Nebenwirkungen. Di
Nachrichten
Omega-3-Fischöl im Zusammenhang mit Prostatakrebsrisiko - Prostata
Prostata

Omega-3-Fischöl im Zusammenhang mit Prostatakrebsrisiko

Essen viel Fisch oder Omega-Ergänzungen essen kann nicht gut für die Gesundheit eines Mannes. Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass Männer mit hohen Blutkonzentrationen von Omega-3-Fettsäuren ein höheres Risiko für die Entwicklung von Prostatakrebs haben. Das Ergebnis stammt aus einer großen prospektiven Studie, die im Journal of the National Cancer Institute veröffentlicht wurde . Ein 71
Nachrichten
Jährliches Prostatakrebs-Screening senkt nicht die Gesamtzahl der Todesfälle - Prostata
Prostata

Jährliches Prostatakrebs-Screening senkt nicht die Gesamtzahl der Todesfälle

Massen-Prostatakrebs-Screenings senken nicht die Gesamtzahl der Todesfälle durch Prostatakrebs, Forscher von der Washington University School of Medicine in St. Louis berichtet im Journal des National Cancer Institute . Sie fügten hinzu, dass Massenuntersuchungen nicht einmal die Anzahl der Todesfälle bei Männern in den Fünfzigern und Sechzigern sowie bei Patienten mit zugrunde liegenden Gesundheitszuständen verringern. Die
Nachrichten