Medizintechniker der Karl Landsteiner Privatuniversität Krems starten das Projekt zur Erzeugung von Gewebemodellen am 3D-Drucker. Die Herstellung von Organmodellen mit realitätsnahen Materialeigenschaften ist das Ziel eines jetzt an der Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften gestarteten Forschungsprojekts. Der Einsatzbereich dieser biologischen Gegenstücke wird dabei vor allem in der Forschung und Medizinerausbildung liegen, bei der die Verwendung wertvoller Spenderorgane reduziert und komplizierte Eingriffe trainiert werden könnte. Umfangreiche Analysen von Material- und Organeigenschaften stehen am Beginn des Projekts. Die so gewonnenen Daten werden dann „Rezepte“ für 3D-Druckern liefern, die Materialeigenschaften auf Abruf produzieren können.
Tatsächlich werden 3D-Drucker im medizinischen Alltag schon eingesetzt, beispielsweise um Modelle komplexer Operationssituationen zu schaffen. Daran können räumliche Gegebenheiten besser erfasst und Handgriffe geübt werden. Doch mangelt es den Modellen bisher an realitätsnahen Gewebeeigenschaften. Genau hier setzt das von der NÖ Forschungs- und Bildungsges.m.b.H. (NFB) geförderte Projekt an. Dazu Prof. Dieter Pahr: „Als Grundlage eines verbesserten 3D-Drucks für medizinische Modelle werden wir zunächst genau jene biomechanischen Eigenschaften identifizieren, die maßgeblichen Einfluss auf das gefühlte Gewebe- und Organverhalten haben. Daran anschließend werden wir untersuchen, welche Materialien sich für den 3D-Druck überhaupt eignen, was für Eigenschaften diese besitzen und welche realitätsnahen Mikrostrukturen druckbar sind.“ Anhand dieser fundamentalen Untersuchungen wird das Team anschließend erste Testprints mit geeigneten 3D-Druckmethoden machen.
Bei der Analyse dieser ersten Testprints kommt dem Team um Prof. Pahr ein ausgesprochen gut ausgestattetes Labor für Materialuntersuchungen mit enger klinischer Anbindung an der KL Krems zugute. Mechanische Struktur- und Materialprüfungen können hier genauso erfolgen wie CNC-Fertigung oder moderne Gewebeaufbereitung. Auch ein Röntgen-Mikrocomputertomograf, der eine 3D-Röntgenbildgebung von feinsten, inneren Strukturen erlaubt, steht dort zur Verfügung und wird ergänzt mit hochmodernen Geräten zur Bildanalyse und Mikroskopie sowie modernster IT-Infrastruktur. Diese wird genutzt, um anhand der Analysedaten zwischen den erwarteten und den im 3D-Print tatsächlich erzielten Gewebeeigenschaften Beziehungen herzustellen. Dazu Prof. Dieter Pahr: „So werden wir ein Computer-Modell entwickeln, das es erlaubt, die mechanischen Eigenschaften eines 3D-gedruckten Gewebes anhand der Materialauswahl und der Druckeinstellungen vorherzusagen.“
