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Professor Tran Trung Dung verändert mit 3D-Drucktechnologie das Schicksal von Knochenkrebspatienten. Die Technologie ermöglicht die „Rekonstruktion“ von verlorenem Knochengewebe und hilft den Patienten so, in ein normales Leben zurückzukehren. Foto: TK

Wenn 3D-Druck für Knochenkrebspatienten zum „Lebensretter“ wird

Knochenkrebs, insbesondere an komplexen Stellen wie dem Becken oder dem Oberschenkelknochen, wurde lange Zeit mit der „Entscheidung“ zur Amputation in Verbindung gebracht. Dies ist zwar eine lebensrettende Option, hinterlässt aber auch eine lebenslange psychische und physische Narbe beim Patienten.

In den letzten Jahren wurden in der Weltmedizin Techniken zur Knochenregeneration mithilfe individuell angefertigter Metallimplantate entwickelt. Die Kosten sind jedoch so hoch, dass sich die meisten Patienten diese Behandlung nicht leisten können. In Vietnam war die Regeneration von Knochenstrukturen vor der Anwendung der 3D-Drucktechnologie nahezu unmöglich.

Bei Vinmec hat Professor Tran Trung Dung mit seinem Team dies verändert. Auf der Grundlage der Verbindung von orthopädischer Chirurgie, biomedizinischer Technologie und Simulationstechniken hat sein Team die Technik des 3D-Drucks personalisierter Implantate für selbst komplexeste Knochenkrebsfälle perfektioniert. Sie nutzen CT- und MRT-Bilddaten jedes Patienten, erstellen ein dreidimensionales Knochenmodell und entwerfen ein Implantat, das exakt auf die Anatomie des Patienten abgestimmt ist.

Ein Patient mit Beckenknochenkrebs stand vor der Gefahr einer dauerhaften Behinderung. Das Ärzteteam erstellte Bildmaterial, simulierte die zerstörte Knochenstruktur und entwickelte ein Implantat, das den gesamten geschädigten Bereich ersetzen sollte. Die Operation, die Tumorentfernung, Rekonstruktion und dreidimensionale Implantatfixierung umfasste, verlief erfolgreich. Zwei Jahre nach dem Eingriff konnte der Patient wieder gehen, hatte eine gute motorische Erholung und wies keine nennenswerten Komplikationen auf.

Einem anderen Patienten musste aufgrund einer Krebserkrankung fast der gesamte Oberschenkelknochen amputiert werden. Vinmec hat den Oberschenkelknochen mithilfe eines 3D-gedruckten Modells vollständig rekonstruiert und so die Stützstruktur des Unterschenkels wiederhergestellt, was die langfristige Mobilität sichert. Fälle, bei denen Ärzte aufgrund der nicht rekonstruierbaren Anatomie nur den Kopf schütteln konnten, beweisen nun den großen Fortschritt der vietnamesischen Medizin.

Der Erfolg dieser Technologie beruht auf dem Modell des „Designstudios vor Ort“. Die 3D-Druckwerkstatt der VinUni ermöglicht es Ingenieuren und Ärzten, direkt im Krankenhausumfeld zusammenzuarbeiten. Ärzte kennen sich mit Anatomie und Chirurgie aus, Ingenieure mit Materialien, Strukturen und Simulationen. Durch die Echtzeit-Koordination entstehen hochpräzise Implantate, die optimal für den jeweiligen Eingriff geeignet sind.

Diese interdisziplinäre Kombination bringt die vietnamesische Medizin näher an die weltweit führenden medizinischen Zentren heran. Noch wichtiger ist, dass sie Patienten hilft, ihre Körperstruktur wiederherzustellen, anstatt einen lebenslangen Verlust hinnehmen zu müssen.

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Professor Tran Trung Dung erklärte, die Kosten für 3D-Implantate hingen von drei Faktoren ab: Entwicklungszeit, Produktionsumfang und der Reife des technologischen Systems. Vietnam verfolge für alle drei Faktoren einen neuen Ansatz. Foto: TK

Warum zahlt die Welt 60.000 US-Dollar, aber Vietnam kann es trotzdem?

Trotz des enormen Fortschritts steht der medizinische 3D-Druck weiterhin vor einer großen Hürde: den Kosten. In den USA und Europa kann der Preis für ein 3D-gedrucktes Implantat zur Knochenregeneration zwischen 30.000 und 60.000 US-Dollar liegen. Das übersteigt das durchschnittliche Einkommen und die finanziellen Möglichkeiten der meisten Patienten, selbst mit privater Krankenversicherung.

In Vietnam gestaltet sich die Anwendung dieser Technologie noch schwieriger, da Patienten fast vollständig auf Spenden angewiesen sind. Das Krankenversicherungssystem sieht keine gesetzliche Regelung zur Kostenübernahme von 3D-gedruckten Implantaten vor, was den Zugang stark einschränkt.

Die Frage ist, wie Vietnam die 3D-Drucktechnologie für Knochenkrebspatienten deutlich kostengünstiger einsetzen kann. Laut Professor Tran Trung Dung hängen die Kosten für 3D-Implantate von drei Faktoren ab: Entwicklungszeit, Produktionsumfang und der Einsatzbereitschaft des Technologiesystems. Vietnam entwickelt für alle drei Faktoren einen neuen Ansatz.

Erstens hat KI die Entwicklungszeiten drastisch verkürzt. Früher benötigte ein Ingenieur zwei bis sieben Tage, um ein Implantat anhand komplexer Bilddaten zu konstruieren. Dank KI lässt sich diese Zeit nun auf unter zwei Stunden reduzieren, für grundlegende Details sogar auf nur eine Stunde. Die verkürzte Entwicklungszeit bedeutet auch eine signifikante Senkung der Lohnkosten, dem größten Kostenfaktor im 3D-Implantat-Herstellungsprozess.

Zweitens wird Vinmec ein Modell zur Vernetzung von Krankenhäusern implementieren, um mehrere Implantate gleichzeitig zu entwerfen und zu drucken. Der 3D-Druck zeichnet sich durch besondere Merkmale aus: Maschinenabschreibungskosten, Material- und Betriebskosten bleiben nahezu unverändert, unabhängig davon, ob ein oder zwanzig Produkte in einem Druckvorgang gefertigt werden. Durch die Zusammenarbeit der Krankenhäuser und die Übermittlung der Konstruktionsdateien an das 3D-Druckzentrum verteilen sich die Kosten auf viele Produkte, wodurch die Kosten pro Implantat deutlich gesenkt werden.

Drittens trägt das krankenhausbasierte Designmodell zu höherer Effizienz und geringeren Betriebskosten bei. Ärzte und Ingenieure können den gesamten Design-, Simulations- und Testprozess weiterhin vor Ort durchführen, ohne auf teure ausländische Dienstleister angewiesen zu sein. Daher können die Kosten für die Herstellung von 3D-Implantaten in Vietnam nur einen Bruchteil der Kosten europäischer Zentren ausmachen.

Darüber hinaus hilft die internationale Zusammenarbeit mit Japan und Korea Vinmec auch dabei, Zugang zu neuen Technologien zu erhalten, Prozesse zu standardisieren und spezialisierte Ingenieure auszubilden, wodurch schrittweise ein nachhaltiges, qualitativ hochwertiges und dennoch preisgünstiges 3D-Designsystem entsteht.

Damit diese Lösung breite Anwendung findet, betonte Professor Dung die dringende Notwendigkeit, die rechtlichen Rahmenbedingungen zu schaffen. Wenn die Krankenversicherung die Kosten für 3D-Implantate teilweise oder vollständig übernimmt, erhalten Patienten Zugang zu moderner Technologie, ohne auf Spenden angewiesen zu sein. Dies ist ein entscheidender Schritt, damit die 3D-Technologie nicht nur seltene, schwere Fälle retten kann, sondern sich auch als neuer Standard in der Knochenkrebsbehandlung etabliert.

Technologie beherrschen und die Region erreichen

Die Beherrschung der gesamten Anwendungskette des 3D-Drucks – von Diagnose, Simulation und Design bis hin zu Fertigung und Chirurgie – positioniert Vietnam auf der regionalen Landkarte medizinischer Innovationen. Die Technologie dient nicht nur der Behandlung im Inland, sondern birgt auch das Potenzial für den Export medizinischen Wissens und medizinischer Produkte.

Im Rahmen der neuen Strategie plant Vinmec den Ausbau seines Krankenhausnetzwerks in Südostasien. Dies ist nicht nur ein strategischer Schritt, sondern eröffnet auch die Möglichkeit, Patienten in der Region, in der die Nachfrage nach Knochenkrebsbehandlungen enorm ist, 3D-gedruckte Implantate anzubieten, während die Kosten für internationale Behandlungen noch immer zu hoch sind.

Der 3D-Druck in der Pathologie beschränkt sich nicht nur auf Knochenkrebs, sondern kann auch auf die Knochenregeneration nach Unfällen, angeborene Fehlbildungen, den Ersatz komplexer Gelenkstrukturen und sogar die Erstellung von Simulationsmodellen für Training und Operationsplanung ausgeweitet werden. All dies trägt dazu bei, die vietnamesische Medizin internationalen Standards anzunähern und Vietnams neue Position auf der Landkarte der biomedizinischen Technologien zu festigen.

Quelle: https://vietnamnet.vn/cong-nghe-in-3d-mo-duong-cuu-hang-nghin-benh-nhan-ung-thu-xuong-o-viet-nam-2468965.html