AM-Prothetik Fraunhofer-Forscher sorgen für perfekte Augenprothese aus dem 3D-Drucker

Als echten Durchbruch feiern Forscher vom IGD die additive Fertigung computergenerierter Augenprothesen. So geschehen am Moorfields Hospital in London ...

Hoffnung bestehe nun für hunderttausende Menschen in Europa. Denn in reproduzierbar hoher Qualität und außerdem mit weniger Aufwand als bisher lassen sich jetzt Augenprothesen im 3D-Druckverfahren herstellen. Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD unterstützt nämlich Okularisten mit einer entsprechenden Software sowie einem Druckertreiber, wie es heißt. Bereits über 200 Betroffene profitierten von der neuen Herstellungsmethode. In der Fachzeitschrift Nature Communications erschienen darüber der erste Bericht.

3D-gedruckte Augenprothesen heben die Lebensqualität

Vor rund drei Jahren stellten die Wissenschaftler des IGD ihre Methode erstmals vor. Seitdem revolutioniere der 3D-Druck die Herstellung von Augenprothesen am renommierten Moorfields Eye Hospital in London. Mit optimal angepassten künstlichen Augen erhöht sich nicht zuletzt die Lebensqualität der Betroffenen enorm, wie die Experten klarmachen. Dass die Prothese nicht nur optisch perfekt zum zweiten vorhandenen Auge passt, sondern sich auch bestmöglich in die Augenhöhle einfügt, gewährleistet das Verfahren per Kombination aus Scannen und 3D-Drucken plus der Software „Cuttlefish:Eye“ gelingt das. Die Software ist bisher in Großbritannien als Medizinprodukt zugelassen und soll künftig auch auf dem europäischen Festland zum Einsatz kommen.

3D-Druck

Künstlichen Knorpel additiv fertigen

Gedruckte Augenprothesen werden als hervorragend bewertet

Um die Qualität der additiven Fertigung von Augenprothesen zu untersuchen, haben die IGD-Forscher anhand von zehn Betroffenen zwei Aspekte untersucht. Und zwar Erscheinung und Form der Augenprothesen. Unter ersterem Begriff fassen sie etwa die Größe und Farbe von Iris und Pupille sowie die Texturierung der Sklera (Lederhaut) zusammen. Die befragten Okularisten bewerteten diese Punkte durchgängig als hervorragend, wie man betont. Und die Patienten beschreiben die 3D-gedruckten Augenprothesen als positiv lebensverändernd. Hinsichtlich der Form kristallisierte sich in der Betrachtung der zehn Fälle heraus, für welche Patiententypen die Augenprothesen besser und für welche weniger geeignet sind. Dabei wurden unter anderem die notwendigen Anpassungen sowie die finale Blickrichtung und Beweglichkeit der Prothese untersucht.

Verkürzte Herstellung reduziert Kosten und Wartezeit

Außer der durch die Automatisierung gleichbleibend hohen Qualität bringt der 3D-Druck einen weiteren Vorteil mit sich, wie es heißt. Denn, wie oben bereits angedeutet, er verkürzt die Produktionszeit. Indem der Zeitaufwand für die Augenspezialisten um bis zu fünf Mal geringer ausfällt, lassen sich – je nach Stückzahl – auch die Kosten deutlich senken. Viel wichtiger jedoch sei, dass so mehr Patienten so gut es geht behandelt werden können und sich deren Wartezeit auf eine neue Prothese verkürzt. Notwendig sind Augenprothesen meist nach schweren Verletzungen oder Erkrankungen – etwa 750.000 Menschen in Europa sind davon betroffen.

AM-Patente

Additive Fertigung in Deutschland: Wachstumschancen durch geistiges Eigentum

Der unangenehme Alginat-Abdruck der Augenhöhle ist passé

Das digitale Verfahren des Ausmessens sowie der Produktion ist außerdem besonders schonend für die Betroffenen, wie man betont. Denn mittels optischer Kohärenztomographie OCT (Optical Coherence Tomography) wird sowohl ein Scan der Augenhöhle als auch des gesunden Auges erstellt. Eine integrierte Kamera liefert dazu ein farbkalibriertes Bild. Der zuvor übliche Alginat-Abdruck der Augenhöhle ist damit hinfällig. Die Software verwendet ein statistisches Formmodell, um trotz unvollständiger Oberflächeninformationen der Augenhöhle die am besten passende Prothesenform zu bestimmen. So werde aus den OCT-Daten in wenigen Minuten ein passgenaues 3D-Modell der Augenprothese berechnet, das visuell mit dem gesunden Auge übereinstimmt. Die Produktion erfolgt auf einem Multimaterial-3D-Drucker, der über den 3D-Druckertreiber Cuttlefish angesteuert wird. Hergestellt und vertrieben werden die Prothesen übrigens von Ocupeye Ltd. Ihre Expertise aus dem Bereich 3D-Druck in Farbe sowie die Erfahrungen mit „Cuttlefish:Eye“ übertragen die Forscher außerdem in andere Themenfelder. Dazu gehören die Zahnrestauration und Epithesen (künstliche Gesichtsteile).

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