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Die Vermessung des Körpers

3D-Technik unterstützt Entwicklung von Orthesen und Epithesen
Die Vermessung des Körpers

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3D-Scanner kommen im medizinischen Bereich verstärkt zum Einsatz. Die Anwendungsfelder sind vielfältig – zum Beispiel in der Orthopädie. Dort spielen sie einem fortschrittlichen Qualitätsmanagement in die Hände, indem sie unter anderem Design und Konstruktion von patientenspezifischen Produkten vereinfachen.

Was in der Zahnmedizin in den vergangenen zehn Jahren zu beobachten war, wiederholt sich gegenwärtig in der Orthopädietechnik: Die digitale 3D-Prozesskette zieht in immer mehr Bereiche ein, und am Beginn dieser Prozesskette stehen innovative 3D-Scanner wie die der Artec Group. Von der fortschreitenden Digitalisierung und Virtualisierung der orthopädietechnischen Arbeit durch diese Technologie profitieren Orthopäden und Patienten gleichermaßen.

Optische 3D-Scanner digitalisieren die Oberflächen von Körpern, Körperteilen und beliebigen anderen physischen Objekten im Handumdrehen. Sie liefern damit die Daten, die zum Beispiel für die moderne, CAD/CAM-gestützte Entwicklung und Fertigung patientenspezifischer Produkte wie Orthesen oder Epithesen benötigt werden.
Handgeführte Scanner wie der Artec Eva wurden „ursprünglich zum Scannen des menschlichen Körpers und anderer organischer Formen in Medizin, Kunst und Kultur entwickelt“, wie Artem Yukhin erklärt, Präsident der Artec Group. Sie sind daher prädestiniert für medizinische Anwendungen. Die Geräte erzeugen praktisch in Echtzeit ein hoch aufgelöstes 3D-Modell des Objektes, wahlweise mit oder ohne fotorealistischer Farbtextur. Spezielle Markierungen oder Präparierungen der jeweiligen Körperpartie oder eine gesonderte Kalibrierung des Gerätes werden nicht benötigt. Die Handhabung ist ähnlich simpel wie die einer Videokamera. Auf Seiten des Bedieners sind keinerlei besondere Kenntnisse und Fertigkeiten erforderlich.
Präzise messtechnische Kontrolle
Die Möglichkeiten die solche Geräte in medizintechnischen Anwendungen eröffnen sind zahllos. So können zum Beispiel Behandlungsverläufe und Entwicklungen visuell überzeugend und messtechnisch umfassend und präzise kontrolliert und dokumentiert werden. Das objektive Datenmaterial, das die Scanner liefern, eignet sich zur Validierung von Studien ebenso wie zum praxisinternen Qualitätsmanagement oder zur Argumentation gegenüber Krankenkassen und anderen Kostenträgern z.B. für eine neue Orthese. Im Vorfeld von operativen Eingriffen oder zur Simulation epithetischer Ergänzungen spielt die virtuelle Simulation auf Basis von 3D-Scans eine wichtige Rolle als Entscheidungshilfe und vertrauensbildende Maßnahme.
3D-Scanner sind effektive, kostensenkende Werkzeuge, um beispielsweise MRT- oder CT-Aufnahmen zu reduzieren oder zu ergänzen. Als handliche, kostengünstige Desktop-Tools schonen die Scanner von Artec wertvolle Ressourcen und liefern 3D-Oberflächendaten nur von den Körperstellen, die wirklich relevant sind – auch in Farbe.
Dabei sind sie mit ihrer Lichtquelle (weiße beziehungsweise blaue LED) und der hohen elektromagnetischen Verträglichkeit medizinisch in jeder Hinsicht unbedenklich, selbst in sensiblen Umgebungen.
Die Scanner geben die 3D-Modelle in offenen, dauerhaft verfügbaren Datenformaten aus, so dass sie problemlos mit verschiedenen Technologien weiterverarbeitet werden können. Dazu zählen immer öfter auch generative Fertigungsverfahren wie 3D-Drucker.
Die genaue Kenntnis der anthropometrischen 3D-Daten des Patienten bzw. seiner jeweiligen Körperpartien spielen einem fortschrittlichen Qualitätsmanagement in die Hände. Einmal digitalisiert, vereinfachen sie Dokumentation, Archivierung und Evaluierung ebenso wie Design und Konstruktion von patientenspezifischen Produkten.
Die Maßanfertigung von Orthesen und Epithesen ist dem entsprechend ein bedeutendes Anwendungsgebiet der Artec-Scanner. Ein Beispiel ist die Entwicklung einer Gesichtsmaske zur Unterstützung des Heilungsprozesses nach einer Brandverletzung. Hier liefert der Scanner berührungslos und damit schmerzfrei die benötige 3D-Kartierung der betroffenen Partie.
Die Vorteile einer solchen Vorgehensweise für den Patienten sind offenkundig: Das schmutzige, langwierige und oftmals schmerzhafte Anfertigen von Gipsabdrücken entfällt. Maßwerkzeuge, Körperschieblehren oder andere konventionelle Hilfsmittel werden nicht mehr oder nicht mehr im selben Umfang benötigt.
Die professionelle Scan-Software Artec Studio hält zudem einige Funktionen bereit, die speziell für In Vivo-Scans unverzichtbar sind. Dazu zählt an erster Stelle die relative Toleranz gegenüber Bewegungen des zu scannenden Objektes. Sprich: Der Patient muss nicht notwendig starr fixiert oder gar sediert werden. Die Software berechnet trotz leichter Form- und Lageänderungen des Objektes zuverlässig ein konsistentes und vor allem realitätsgetreues 3D-Modell. Hoch aufgelöst und mit 24-bit-Farbtextur lassen sich so selbst feinste Strukturen digital abbilden. ■
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