3D implantaten voor onze dieren

 

Het zouden verschrikkelijke feestdagen gaan worden…

Eind 2018, vlak voor de kerst, kwamen de eigenaren van de 3-jarige Siberische Husky Iza erachter dat deze bloedmooie hond met de grote, blauwe ogen een tumor van de schedelwand had.

Weliswaar goedaardig, maar de tumor groeide zo hard in omvang, naar zowel binnen én buiten, dat de hersenen werden weggedrukt.

 

Zo ver, zo griezelig...

Toen kwamen de dierenarts-chirurgen van de faculteit Diergeneeskunde op het idee om met behulp van de beschikbare CT scan van Iza een nieuw 3D schedeldak van titanium te printen. Vervolgens werd de tumor operatief verwijderd en het titanium schedeldak teruggeplaatst op de schedel van Iza om de hersenen te beschermen. Iza mocht naar een aantal dagen naar huis om alsnog kerst met haar gezin te gaan vieren.

Ze maakt het nog steeds goed.

3D implantaten voor meer diergezondheid

De dierenarts-chirurgen van de faculteit Diergeneeskunde willen laten zien dat dieren met verschillende chronische aandoeningen succesvol behandeld kunnen worden met 3D implantaten. Op deze manier kan de techniek van 3D printing steeds beter geïntegreerd worden in de diergeneeskunde.

Het lijkt bijna te futuristisch, maar de mogelijkheden om via 3D printen van implantanten de gezondheid van mensen én dieren langdurig te verbeteren komt met reuzen stappen dichter bij. Dat is maar goed ook, want naast een acute ziekte, zoals de tumor van Iza, lijden zowel mensen als gezelschapsdieren aan chronische aandoeningen die op dit moment niet of onvoldoende behandeld kunnen worden.

De mogelijkheden omtrent moderne technieken, zoals het 3D printen van implantaten die op maat gemaakt zijn voor het individu, heeft in potentie veel mogelijkheden om pijn te voorkomen, en de kwaliteit van leven voor dieren en mensen substantieel te verbeteren. Echter, de beschikbaarheid van deze techniek voor de diergeneeskunde van gezelschapsdieren is op dit moment nog heel beperkt. Dit heeft vooral zijn oorzaak in de relatief hoge kosten van de techniek voor de eigenaren van gezelschapsdieren die in de regel ook niet verzekerd zijn of omdat de aandoening is uitgesloten door de verzekering.

Wat gaan de dierenartsen doen? 

De dierenarts-chirurgen van de faculteit Diergeneeskunde willen de techniek van 3D printing steeds beter kunnen integreren in de diergeneeskunde. Ze willen laten zien dat dieren met verschillende chronische aandoeningen succesvol behandeld kunnen worden met 3D implantaten.

Een aandoening die heel vaak voorkomt bij honden (en ook bij mensen) is heupdysplasie (HD). HD leidt tot kreupelheid, veel pijn, slijtage en aantasting van de kwaliteit van leven en kenmerkt zich door een onvoldoende diepe heup kom en losse aansluiting tussen heup kop en heup kom.

De dierenarts-chirurgen willen nu de innovatieve techniek omtrent 3D printing inzetten om 25 hondenpatiënten met heupdysplasie behandelen. De honden krijgen dan een op maat gemaakt 3Dgeprint titanium implantaat, ontworpen om de aansluiting tussen de kom en kop te normaliseren. Vervolgens worden de honden begeleid met CT, vragenlijsten aan de eigenaar en functioneel loop onderzoek op een krachten platform.

Het proces van 3D printen

Het proces van 3D printen begint met de beeldvorming van de aandoening, veelal een ziekte van het skelet. De aandoening wordt in beeld gebracht met computer tomografie (CT), een techniek die gebaseerd is op röntgenstraling. CT behoort al 20 jaar tot de diagnostische mogelijkheden voor gezelschapsdieren en in Nederland staan verspreid ruim 15 CT scanners voor hond en kat. De moderne CT scanner zijn 64-128 slice scanners die de aandoening met een resolutie van 1 mm in beeld kunnen brengen.

De sterke computers kunnen vervolgens 3D reconstructies maken van het skelet en de afwijking. Door het universele digitale formaat van medische beeldvorming (dicom) zijn de computer files vervolgens makkelijk te versturen van de ene werkplek naar de andere. De dicom files worden verstuurd naar de designer die vervolgens aan de slag gaat om in de computer (in silica) de skeletaandoening te corrigeren of het botdefect dat ontstaat na de operatie weer te herstellen. De software die hiervoor gebruikt wordt is alleen beschikbaar op een beperkt aantal plaatsten, in onderzoeksinstituten van universiteiten zoals UMC Utrecht of in bedrijven die hierin zijn gespecialiseerd.

Door een nauwe samenwerking tussen de (dieren)arts en de designer kan dan nauwgezet de operatieve ingreep worden voorbereid. Zo kunnen zaag sneden worden gepland en kunnen zelfs 3D geprinte zaag mallen worden gemaakt. Het bot defect kan vervolgens in de computer omgeving worden hersteld door op maat gemaakte 3D implantaten, en designer en chirurg sleutelen hier net zolang aan tot een werkzaam model ontstaat. Vervolgens wordt de print opdracht verstuurd naar het bedrijf die het feitelijke 3D printen verzorgt (zoals bij 3D Systems) en wordt het 3D implantaat in titanium geprint. Tevens kunnen bot en de zaagmallen geprint worden, meestal in kunststof.

Dit geeft de chirurg de mogelijkheid eerst de operatie op het droge te oefenen op de kunstbotten en te kijken of het beoogde resultaat ook wordt bereikt. Als die stap is voltooid wordt het implantaat en de zaagmallen gesteriliseerd en kan de operatie aan de patiënt worden gepland.

Wat hebben wij nodig? 

Een dergelijk project brengt additionele kosten met zich mee op gebied van materiaal en extra werkzaamheden. De faculteit Diergeneeskunde draagt uiteraard al 50% van de uitzonderlijke projectkosten, maar er zijn extra kosten omtrent het printen van de 3D implantaten, de additionele chirurgische ingrepen en de begeleiding achteraf. 

Steun ons en help honden die 3D implantaten nodig hebben naar een leven zonder pijn. Alvast heel veel dank!