Hightech-Augenhöhlen aus Titan

(30.07.2010) Die Gesichtschirurgen der Freiburger Uniklinik zaubern dank neuester Computertechnik perfekte Implantate aus Titan – auch bei komplizierten Brüchen.

(kd) Der Unfall ereignete sich an einem sommerlichen Sonntagnachmittag. Caroline B. und ihr Mann hatten an einem Flugplatzfest teilgenommen und waren mit ihrer Propellermaschine auf dem Rückflug zum Heimflugplatz. Doch plötzlich fing der Motor an zu „stottern“. Das Paar sah sich gezwungen, eine Notlandung auf einer kleinen Wiese zu versuchen. Dabei passierte das Unglück. Schwerverletzt wurden beide mit dem Hubschrauber in die Universitätsklinik Freiburg gebracht. „Mein Gesicht war schlimm zugerichtet“, erzählt Caroline B. „Mehrere Knochen waren gebrochen, darunter meine Nase und Teile der rechten Augenhöhle. Die Brüche waren so kompliziert, dass man Implantate einsetzen musste.“

Auch wenn Flugunfälle in der Notaufnahme der Klinik eher zu den Randerscheinungen zählen, so sind Frakturen im Gesichtsbereich keineswegs eine Seltenheit. Im Straßenverkehr sind insbesondere Fahrradfahrer von Verletzungen am Kopf betroffen. Problematisch bei Frakturen des Gesichtsschädels sind vor allem die Augenhöhlen. Durch ihre hauchdünnen Knochen zerbrechen sie besonders leicht. Eine Verheilung der vielen kleinen Bruchstücke ist oft nicht mehr möglich und führt zu ästhetischen und funktionellen Einbußen wie beispielsweise Doppelbildern. In solchen Fällen ist das handwerkliche Geschick der Chirurginnen und Chirurgen gefragt.

Ein Implantat der Augenhöhlen galt unter Gesichtschirurgen lange Zeit als eine besondere Herausforderung. Denn die Herstellung eines entsprechenden Implantates war sehr unpräzise, seine genaue Form konnten die Ärzte erst während der Operation modellieren. „Es war ein umständlicher Prozess, bei dem das Implantat mehrmals eingesetzt und wieder herausgenommen werden musste. Die Patienten litten unter vielen mühsamen Nachoperationen, bis das Implantat an der richtigen Stelle saß“, kommentiert Dr. Marc Metzger von der Universitätsklinik für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde das frühere Vorgehen seiner Zunft. „Es war allen klar: Wir brauchen ein neues Verfahren.“

Und so tüftelte das Team um Marc Metzger im Hightech Labor der Freiburger Universitätsklinik an einer erfolgreichen Alternative: Mit Hilfe modernster Computertechnik entwickelten die Freiburger Ärzte eine Methode, mit der sich die Orbita fast perfekt rekonstruieren lässt. Dabei trägt die vermeintliche Symmetrie des menschlichen Körpers als scheinbar simpler Trick zum Gelingen bei: Durch eine computertomografische Röntgenaufnahme der gesunden Augenhöhle kann auch das frühere Aussehen der zerstörten Seite berechnet werden. Die Röntgenbilder werden dabei mit einem digitalen Volumentomografen von Dr. Christian Scheifele, dem Sektionsleiter der Abteilung Kieferchirurgie, hergestellt.

Im Anschluss muss der Computer die Röntgenaufnahme des Gesichtsschädels in einen Zahlencode zerlegen. Aus diesem Zahlenraster zaubert der Rechner im zweiten Schritt ein dreidimensionales Computermodel als perfekte Spiegelung der gesunden Augenhöhle. Die Daten werden an eine Maschine weitergeleitet, die aus dem virtuellen Augenhöhlenboden eine plastische reale Oberfläche produzieren kann.

Dank des Zylindermodels können die Ärzte das Augenhöhlen-Implantat schon vor der Operation mit all seinen Feinheiten modellieren. „Wie unsere Nachuntersuchungen ergeben haben, beträgt die Abweichung zwischen dem eingesetzten Implantat und der gesunden Augenhöhle höchstens einen Millimeter. Das ist ein hervorragendes Ergebnis“, freut sich der Urheber Dr. Marc Metzger.

Bei der Herstellung des Implantates kommt Titan zum Einsatz, das ein leichtes, aber auch stabiles und gut zu bearbeitendes Metall ist. Für eine Rekonstruktion der konkaven Augenhöhle ist es ideal. Das zeigen nicht zuletzt die erfolgreich verlaufenden Operationen und die zufriedenen Patientinnen und Patienten der Freiburger Universitätsklinik. Auch Caroline B. merkt zwei Jahre nach ihrem Flugunfall nichts von ihrem Implantat. „Ich spüre es überhaupt nicht und auf meinem rechten Auge kann ich wieder ganz normal sehen.“