Titelaufnahme

Titel
Simulation und Planung eines patientInnenspezifischen Implantates in der Kranioplastie
Weitere Titel
Simulation and planning of a patient-specific implant in cranioplasty
AutorInnenMocan, Ionut Catalin
GutachterGuevara Rojas, Godoberto
Erschienen2018
Datum der AbgabeJanuar 2018
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)PSI - PatientInnenspezifische Implantate / Kranioplastie / Schädeldefekt / OP Simulation und Planung
Schlagwörter (EN)PSI – patient-specific implants / cranioplasty / skull defect / operational simulation and planning
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Ziel: Für eine Kranioplastie können unterschiedliche Materialien herangezogen werden und die Erwartungen an diese sind bedeutend. Ziel dieser wissenschaftlichen Arbeit ist es, die in Frage kommenden Materialien für eine Kranioplastie sowie ihre Eigenschaften aufzuzeigen und die Vorteile von patientInnenspezifischen Implantaten (PSI) zu behandeln. Weiters wird eine Simulation und Planung eines PSI bei einem Schädeldefekt für eine Kranioplastie durchgeführt. Die geplanten 3D Modelle wurden anschließend im Fused Deposition Modeling (FDM) Verfahren hergestellt. Die konkreten Forschungsfragen lauten: „Welche Vorteile bieten PSI in der Kranioplastie?“ und „Kann aus einem Computertomographie (CT) Datensatz eines Schädels mit Knochendefekt ein geeignetes Implantat für die Kranioplastie hergestellt werden?“ Methode: Zur Beantwortung der Forschungsfragen wurde nach Publikationen vor allem in den Datenbanken ScienceDirect und PubMed recherchiert, die im Zeitraum von 2012 bis 2017 veröffentlicht wurden. Nach fachspezifischer Literatur wurde auch in Suchportalen unterschiedlicher Bibliotheken gesucht. Die Suche wurde auf folgende Suchbegriffe eingegrenzt: „PSI“, „Kranioplastie“, „Schädeldefekt“ und „OP Planung“. Die Planung erfolgte an einem anonymisierten CT Datensatz des Schädels mit der Software Materialise Mimics® Student Edition 17.0 und Materialise 3-matic® Research 11.0. Ergebnisse: Ein CT Datensatz bietet sich gut für die Planung eines PSI für die Kranioplastie an. Mögliche Materialien dafür sind Autografts, Allografts, Xenografts oder synthetische Materialien. Die Vorteile von PSI sind vor allem die gute anatomische Anpassung sowie ästhetische Resultate, aber auch die mögliche Senkung von Komplikationen, wie auch die mögliche Verkürzung der Operationszeit. In Summe führt dies zu einer möglichen Verkürzung des Krankenhausaufenthaltes und zu einer höheren PatientInnenzufriedenheit.

Diskussion: Die technische Planung eines PSI ist mit einer geeigneten Software gut realisierbar. Allerdings bedürft es einer intensiven Einarbeitungszeit in die jeweilige Software, um ein detailliertes und genaues Planen gewährleisten zu können. Offen blieb, ob das geplante Implantat auch aus klinischer Sicht annehmbar ist, wofür eine neurochirurgische ExpertInnenmeinung notwendig wäre.

Zusammenfassung (Englisch)

Objective: For cranioplasty can be used different materials and the expectations of these are significant. The aim of this scientific work is to identify the most suitable materials for cranioplasty and their properties and to discuss the benefits of patient- specific implants (PSI). Furthermore, a simulation and a planning of a PSI are performed on a damaged skull for a cranioplasty. The planned 3D models were subsequently produced using the Fused Deposition Modeling (FDM) process. The concrete research questions are: "What advantages do PSI offer in cranioplasty?" and "Can a computed tomography (CT) dataset of a skull with a bone defect be used to make a suitable implant for cranioplasty?”

Method: In order to answer the research questions, the main research areas for publications were the ScienceDirect and PubMed databases, which were published in the period from 2012 to 2017. Subject-specific literature was also searched for in search portals of different libraries. The search was narrowed down to the following keywords: "PSI", "cranioplasty", "skull defect" and "operational planning". The planning was done on an anonymized CT dataset of the skull with the software Materialise Mimics® Student Edition 17.0 and Materialise 3-matic® Research 11.0. Results: A CT dataset is well suited for planning a PSI for cranioplasty. Possible materials for this are autografts, allografts, xenografts or synthetic materials. The advantages of PSI are above all the good anatomical adaptation as well as aesthetic results, but also the possible reduction of complications, as well as the possible shortening of the operation time. In total, this leads to a possible shortening of the hospital stay and to a higher patient satisfaction.

Discussion: The technical planning of a PSI can be easily implemented with suitable software. However, it requires an intensive training period in the respective software to ensure a detailed and accurate planning. It was also unclear whether the planned implant is also acceptable from a clinical perspective, for which a neurosurgical expert opinion would be necessary.