Bemmann, Maximilian: Entwicklung eines ersten Prototyps für ein anatomisches Trainingsmodell der Lendenregion zur Simulation der Implantation von Bandscheibenprothesen und die Erprobung weiterer operativer Eingriffe im Bereich der Lumbalwirbelsäule

Abstract in German:

Aufgrund steigender Anforderungen an Ärzte durch immer komplexere Behandlungsmethoden ist eine umfassende Aus- und Weiterbildung der ausführenden Chirurgen von großer Wichtigkeit. Wirbelsäulenoperationen am empfindlichen Rückenmark stellen die Operateure immer wieder vor neue Herausforderungen und verlangen ein hohes Maß an Präzision, um Schäden des Rückenmarks zu vermeiden. Die Trainingsmöglichkeiten beschränken sich hauptsächlich auf das Üben an Leichenpräparaten und die Assistenz bei realen Operationen. Um die Trainingsmöglichkeiten solcher Eingriffe zu erweitern, entwickelt die Firma Phacon anatomische Modelle, an denen die simulierten Operationen unter realistischen Bedingungen durchgeführt werden können. Die Systeme bestehen dabei aus einem Operationsmodell und einer Basisstation, zu der eine CT-basierte Navigation gehört und eine Sensorik, welche Verletzungen von Risikostrukturen detektiert. Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Operationsmodell für den Lendenwirbelsäulenbereich entwickelt werden. Auf der Grundlage eines computertomographischen Datensatzes können zunächst alle nötigen Bestandteile der Wirbelsäule virtuell modelliert werden. Danach sollen die knöchernen Strukturen mit dem firmeninternen Rapid-Prototyping-Verfahren hergestellt werden. Die Hauptaufgabe liegt in der Entwicklung der Zwischenwirbelscheibe als Modellkomponente. Dabei gilt es herauszufinden, welches Material und welche Fertigungsverfahren für die Herstellung des Replikates der Zwischenwirbelscheibe geeignet sind. Desweiteren muss ein passendes Fügeverfahren für die Einzelteile Lendenwirbel und Bandscheibe gefunden werden. Im Ergebnis der Arbeit wird ein geeignetes Modell für die Bandscheibe entwickelt und evaluiert. Abschließend soll eine Fertigungsabfolge für das beschriebene Modell entworfen werden.