DE10006851A1 - Verfahren zur Herstellung einer künstlichen Schädelkalotte - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren beschrieben, um künstliche Schädelkalotten mit hohem ästhetischen Wert herzustellen durch: DOLLAR A (a) Formen einer Kunststofformmasse in einer zweiteiligen Form, welche gegebenenfalls wiederum als Abgußform der natürlichen Schädelkalotte hergestellt werden kann; oder DOLLAR A (b) Anfertigen eines Replikats der natürlichen Schädelkalotte oder einer zweiteiligen Form durch Fräsen anhand von CCT-Daten.
Description
Die Schädeltrepanation (Eröffnung des Gehirnschädels unter
Entfernung eines Teils der Schädelkalotte) gehört zweifelsohne zu
den ältesten Operationsverfahren. Funde von trepanierten Schädeln
aus frühgeschichtlicher Zeit und aus den verschiedensten Regionen
der Welt belegen, daß diese Operationstechnik sowohl in Polynesien
wie auch in den altamerikanischen präkolumbianischen Kulturen,
desgleichen in Europa, Afrika und Australien durchgeführt wurde.
Der französische Arzt und Antropologe Paul Broca (1824-1880)
stellte im Jahre 1867 vor der Societe D'Antrophologie de Paris
erstmals einen aus Peru stammenden Schädel vor, der zweifelsfrei
eine Trepanation zeigte. Nahezu alle Funde aus frühgeschichtlicher
Zeit zeigen, daß die Trepanationen osteoklastisch (nicht
Wiedereinsetzen der entnommenen Kalotte nach Beendigung der OP)
durchgeführt wurden. Es gibt jedoch auch Funde aus Südamerika die
einen Verschluß der Trepanationsöffnung mittels einer Silberplatte
zeigen.
Bei neurochirurgischen Eingriffen am Schädel der Neuzeit wird die,
zur Schädeleröffnung entnommene Schädelkalotte nach Beendigung der
intracraniellen Eingriffes wieder eingesetzt. Es gibt jedoch auch
neurochirurgische Erkrankungen die ein Wiedereinsetzen der
Schädelkalotte nach Beendigung des intracraniellen Eingriffes
unmöglich machen (penetrierende Schädelverletzungen mit
Verschmutzung, Hirnschwellung nach Schädel-Hirntrauma ect.). In
diesen Fällen wurden nach Abschluß der Akutbehandlung verschiedene
Techniken zur Deckung des Kalottendefektes angewandt. In den
meisten Fällen wurde hierzu die körpereigene Schädelkalotte, die
zu diesem Zweck verschiedentlich aufbereitet wurde, hergenommen.
Es gab u. a. die Möglichkeit die entnommene Schädelkalotte bis zum
Wiedereinsetzen in einer eigens dafür geschaffenen subcutanen
Tasche des Patienten zu konservieren, oder es wurde die entnommene
Schädelkalotte sterilisiert und tiefgefroren, um sie dann in
einen, nach Wochen, bzw. Monaten, stattfindenden Zweiteingriff
wieder einzusetzen. Diese Verfahren waren jedoch mit mehreren
Risiken behaftet. Zum einen führte das zweitzeitige Einsetzen der
Schädelkalotte zu erhöhten Infektionsraten und im Falle einer
tiefegefrorenen Schädelkalotte zu Abstoßungsreaktionen des
Körpers. Desweiteren beobachtete man eine erhöhte Auflösungsrate
der Schädelkalotte nach Monaten bis Jahren, welches zu völlig
unzureichenden kosmetischen Ergebnissen führte.
Gegen Ende des 2. Weltkrieges wurde erstmals versucht ausgedehnte
Schädelkalottendefekte mittels Acrylkunststoff zu decken. Diese
Verfahren ist mittlerweile zu einer gängigen Operationsmethode in
der Neurochirurgie geworden.
Durch Zusatz von Antibiotika in den Kunststoff konnte auch die
zunächst hohe Infektionsrate gesenkt werden. Ungelöst blieb
weiterhin das Problem des kosmetischen Ergebnisses, da dies in
erster Linie vom handwerklichen Geschick jedes einzelnen
Operateurs abhängig war.
Es gab immer wieder Ansätze individuelle Schädelimplantate nach
Vorlage der entnommenen Schädelkalotte herzustellen. In einem, im
Journal of Neurochirurgie (Volume 41, Nr. 1, Juli 1997)
vorgestellten Artikel hat Jamamoto aus der Mayo-Klinik in
Rochester ein Verfahren zur Herstellung eines Schädeldachduplikats
unter Verwendung von Alginatabdruckmaterial und Methylmethaacrylat
als Knochenersatz in 2 Fällen vorgestellt. Hierbei wurde das
Methylmethaacrylat vor Wiedereinsetzen in den menschlichen Körper
durch Gammabestrahlung sterilisiert. In diesem Falle wird jedoch,
das dem Kunststoff beigefügte Gentamycinantibiotikum durch die
Bestrahlung inaktiviert, was erhöhtes Risiko einer Wundinfektion,
insbesondere bei großen Defekten, in sich birgt.
Eine Arbeitsgruppe aus Bochum hat jüngst ein computergestützes
Verfahren zur Herstellung individueller Schädeldachplastiken
vorgestellt. Es wird hierbei Titan als Knochenersatzmaterial
benützt. Titan besitzt eine sehr gute Gewebsverträglichkeit, weist
jedoch neben dem hohen Materialpreis noch 2 wesentliche Nachteile
auf. Zum einen kann es nicht mit Antibiotikum versehen werden.
Desweiteren verursacht es bei den z. Zt. gängigen diagnostischen
Verfahren zur Verlaufsbeobachtung von intracraniellen Prozessen
(cranielles CT, Kernspintomographie) erhebliche Artefakte, die eine
Beurteilung der intracraniellen Situation stark einschränken.
Eingedenk der obig dargestellten Sachverhalte ist es somit Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer
künstlichen Schädelkalotte zu schaffen, das mit geringen Kosten-
und Zeitaufwand durchführbar ist und bei geringem Infektionsrisiko
zu einem hochwertigen kosmetischen Ergebnis führt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren gemäß den Ansprüchen
1. bis 6.
Das Verfahren hat folgende Vorteile:
- 1. Es kann (z. B. mit dem Refobacinpalacos) ein Material benutzt werden, welches schon seit Jahrzehnten in der medizinischen Anwendung ist und sowohl dem Operateur als auch dem OP- Personal bestens in seiner Handhabung vertraut ist.
- 2. Es muß nicht der Kunststoffdeckel sterilisiert werden, welches zu einer Zerstörung des beigemengten Gentamycinantibiotikums führen würde, sondern es wird die Form nach einem gängigen Sterilisationsverfahren (Autoklavieren) sterilisiert, was zur Erhaltung des Gentamycins und zu einer damit erhöhten Infektionsprophylaxe führt.
- 3. Das Kunststoffmaterial, z. B. Refobacinpalacos kann röntgendurchlässig sein und führt in den gängigen diagnostischen Verfahren zu keinen Artefakten, was zu einer problemlosen postoperativen Nachsorge in den bildgebenden Verfahren führt.
- 4. Das Verfahren ermöglicht eine weitgehende Trennung der gewerblich durchzuführenden Stufen mit hoher Reproduzierbarkeit und Standardisierung unter Minimierung der vom Chirurgen durchzuführenden Stufen unter individueller Anpassung.
- 5. Das kosmetische Ergebnis ist nicht mehr vom Geschick des Chirurgen abhängig, sondern wird durch die mit hoher Präzision und Reproduzierbarkeit durchgeführten gewerblichen Stufen bestimmt.
Die erfindungsmäßige Lösung besteht aus einer Familie von
Verfahren.
In einem Grenzfall wird das Verfahren als reines Abformverfahren
ohne CAM-Einsatz durchgeführt.
In einem anderen Grenzfall wird die künstliche Schädelkalotte
direkt durch das CAM anhand von Tomographiedaten hergestellt.
In gemischten Verfahrensvarianten dient das CAM-Verfahren zur
Herstellung eines Meistermodells oder der Form.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf die Innenfläche einer oberen
Formhälfte, einer Form, die entweder durch Abformen
oder durch Fräsen erhalten werden kann; und
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Form.
Fig. 3 einen aus Schichtbildern rekonstruierten Schädel in der
Frontalansicht mit frontalem Defekt.
Fig. 4 einen aus Schichtbildern rekonstruierten
Oberflächenausschnitt eines Schädels, der einen Defekt
aufweist.
Fig. 5 die neugeschaffene Oberfläche des Schädelkalottendefektes
und später des Implantates.
Fig. 6 das spätere Implantat von schräg oben.
Die obere Formhälfte 2 gemäß Fig. 1 zeigt die Kontur 4 einer zu
formenden Kalotte, sowie Überlaufhohlräume 6 für überschüssiges
Material.
Die untere Formhälte 10 gemäß Fig. 2 entspricht der oberen
Formhälfte 2. Zwischen der konkaven Formfläche 12, der oberen
Formhälte und der konvexen Formfläche 14 der unteren Formhälfte
liegt der Hohlraum 16 für die zu formende Kalotte vor. Die
Seitenränder 18 haben einen schrägen Verlauf entsprechend den
Erfordernissen des Implantierens. Zwischen der unteren Formhälfte
10 und der oberen Formhälfte 2 sind Kanäle 20 vorgesehen, die den
Hohlraum 16 mit den Überlaufhohlräumen 6 verbinden.
Als Abformbehältnis für das reine Abformverfahren oder das
gemischte Verfahren mit Meistermodell kann jeder, auf einer Seite
offener Hohlkörper dienen, der von der Größe her in der Lage ist
die natürliche Schädelkalotte oder das Meistermodell aufzunehmen
z. B. ein, aus einem medizintechnisch zugelassenen, Kunststoff
hergestellter Hohlkörper, der auf dem Boden eine umlaufende
Vertiefung aufweist. Geeignete Kunststoffe sind Ureol,
Tecapeek, Teflon u. a.
Als Abformmasse kann jede zugelassene Dentalabformmasse verwendet
werden, insbesondere eine Alginat-Abformmasse oder eine
Silikonabformmasse, z. B. Dimension (Fa. Espe), Prowillnovo Light
(Fa. Heraeus-Kulzer).
Das Sterilisieren kann durch Autoklavieren im Dampfsterilisator bei
134° Celsius vorgenommen werden.
Als Trennmittel kann jede, für den medizinischen Bereich
zugelassene Seifenlösung verwendet werden.
Zur Gewinnung der CCT-Daten eignen sich alle im klinischen Gebrauch
befindlichen Schicht- und Spiralcomputertomographen; Dieses
digitale, computergestützte Schichtverfahren basiert im
wesentlichen darauf, daß ein schmales Fächerbündel von
Röntgenstrahlen den Körper, hier den Schädel, aus wechselnden
Richtungen quer durchdringt oder "abtastet". Ein Bogen oder
kranzförmiges System hoch empfindlicher Dedektoren registriert dann
Projektion für Projektion die resultierende Strahlenschwächung. Aus
den zahllosen Meßdaten errechnet anschließend ein Computer die
örtlichen Strahlenabsorptionswerte oder "Gewebedichten" und
rekonstruiert ein Abbild der untersuchten Schicht. Dieses
zweidimensionale quadratische Schnittbild ist aus Bildpunkten oder
Bildelementen (picture elements [pixel]) zusammengesetzt, die jeweils
Volumenelementen (volume elements [voxel]) entsprechen, weil ja eine
Körperschicht definierter Dicke untersucht wurde; die Größe des
einzelnen Volumenelements hängt von der Schichtdicke, der
Matrixgröße und dem Meßfelddurchmesser ab. Um weitere Schnittbilder
aufzunehmen, wird der Untersuchungstisch meist jeweils um den
Betrag der Schichtdicke vorgeschoben, worauf sich der Abtastvorgang
wiederholt.
Die Umwandlung der CCT-Daten in Stereolithographie-Daten kann mit
einem Programm, wie es zur Erstellung einer dreidimensionalen
Gefäßdarstellung anhand von digitalen Röntgendaten üblich ist
erfolgen. (3-D Builder(MCTR 2)Rapid View, Fa. VIEWTEC). Es wird
hierbei der, durch das Schichtbildverfahren, in "Scheiben
geschnittene Kopf" durch "Übereinanderstapeln" der einzelnen
Schichten wieder zusammengesetzt. Fig. 3 zeigt einen aus
Schichtbildern rekonstruierten Schädel in der Frontalansicht. Durch
diese dreidimensionale Rekonstruktion ist auch der Defekt in seiner
längs, quer und flächenhaften Ausdehnung dargestellt. Fig. 4 zeigt
einen aus Schichtbildern rekonstruierten Oberflächenausschnitt
eines Schädels, der einen Defekt aufweist. Das Programm ist nun in
der Lage unter Einbeziehung der vorhandenen Linienführung im
Defektbereich die Linien von den zugeordneten Endpunkten aus zu
ergänzen und zu verlängern. Der Defekt wird somit geschlossen.
Über das so entstandene "Lienengerüst" wird eine Oberfläche gelegt,
und so die Räume zwischen den Schichtlienen geschlossen. Die
"alten" Linien werden nun gelöscht, sodaß die neue Oberfläche
alleine stehen bleibt (Fig. 5).
Die Außenoberfläche (Deckfläche) des Implantates ist nun aufgebaut.
Nach der selben Methode wird nun die Innenfläche (die Fläche, die
dem Gehirn zugewandt ist) aufgebaut. Beide entstandenen Flächen
werden nun aufeinander zubewegt, bis der Abstand zwischen ihnen der
Dicke der Schädelkalotte entspricht. Der Raum zwischen beiden
Flächen wird nun aufgefüllt, sodaß er auf dem Bildschirm als
Festkörper erscheint (Fig. 6).
Der so, durch das Programm erzeugte Körper wird nun vermessen und
aus den gewonnen Daten durch das Programm Euclid-maschinest der Fa.
Matra data Vision München ein maschinenlesbares Fräsprogramm
erzeugt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen erläutert
Bei einem Patienten wird im Rahmen der Behandlung eines Schädel-
Hirn-Traumas ein Teil des Schädeldaches (Kalotte) entnommen. Es wird
dabei über der betroffenen Stelle ein bogenförmiger Hautschnitt
angelegt, die Kopfschwarte gespreizt und die Kalotte blank gelegt.
Nun wird je nach Größe des zu entfernenden Kalottenstückes eine
Anzahl von Bohrlöchern angelegt. Es handelt sich in der Regel um 4-5
Bohrlöcher, die mit einem druckluftbetriebenen Bohrer angelegt
werden. Die Bohrlöcher werden mit einer Stiftsäge verbunden und das
so gelöste Kalottenstück mit Elevatorien abgehoben. Das
Kalottenstück wird mechanisch unter Zuhilfenahme von Rasparatorien
von Weichteilresten befreit, dampfsterilisiert und bis zur
Wiederverwendung im Kühlschrank bei -4° konserviert. Ist die
Genesung des Patienten soweit fortgeschritten, daß die Knochenlücke
wieder verschlossen werden kann - in der Regel nach Abschwellung des
Gehirns - wird das Kalottenstück aus dem Kühlschrank entnommen und
aufgetaut.
Danach erfolgen die weiteren Arbeitsschritte vorzugsweise in einem
gewerblichen Labor. Es wird das Kalottenstück mit der konvexen
Seite nach oben in eine Ureolkunststoffform bzw. in ein
Abformbehältnis aus Edelstahl eingelegt. Als nächster Schritt wird
die Mischmaschine (Fa. ESPE, Pentamix), welche die zwei Komponenten
der Abformmasse (Dimension Penta H der Fa. ESPE) mischen soll für
den Abformvorgang vorbereitet. Da es sich um einen
Zweikomponentenkunststoff handelt (Basis- und
Katalysatorpaste), die in getrennten Schlauchbeuteln angeliefert
werden, muß zunächst die Mischkartusche bestückt werden. Die
Schlauchbeutel werden am oberen Ende mit einer Schere abgeschnitten
und in die zweikammrige Mischkartusche gesteckt. Die so vorbereitete
Mischkartusche wird nun mit einer Mischkanüle versehen und - nach
Öffnen des Gehäuses - in das Pentamix-Gerät eingelegt. Nach Betätigen
der Starttaste beginnt das Gerät die beiden Komponenten zu mischen
und es tritt einsatzbereite Abformmasse an der Mischkanüle aus. Über
die Mischkanüle wird nun die Ureolform mit der Abformmasse bis zum
Rand befüllt und mit einem Holzspatel glatt gestrichen. Danach läßt
man die so befüllte Form 6 Minuten ruhen damit die Abformmasse
aushärten kann.
Nun wild die ausgehärtete Abformmasse mitsamt der natürlichen
Kalotte aus der Ureolform entnommen und um 180° gewendet, damit sie
selbst als Form dienen kann. Nun wird Baktolin basic, eine
medizinische Seifenlösung, als Trennmittel auf die nun
obenliegende, konkave Seite der ausgehärteten Silikonform, sowie der
konkaven Seite der natürlichen Kalotte, mit einem Pinsel
aufgestrichen. So vorbereitet wird sie nun selbst mit
Silikonabformmasse befüllt. Es wird nun erneut 6 Minuten
gewartet, danach werden beide Formhälten per Hand von einander
getrennt.
Die so gewonnenen beiden Formhälften werden nun in einer, für
medizinische Zwecke zugelassenen, Spülmaschine von Seifenresten
gereinigt. Nach dem Reinigungsvorgang werden beide Formhälften bei
134° im Autoklaven dampfsterilisiert und steril verpackt. Bei einer
ersten Arbeitsvariante erfolgen die nachfolgenden Schritte in der
Klinik. Bei einer zweiten Arbeitsvariante erfolgen die nächsten
Schritte im Gewerbelabor. Bei der ersten Variante wird im OP vom
Operateur der alte OP-Zugang (Wunde) wiedereröffnet und die
Knochenränder des Kalottendefektes, am Patientenschädel
dargestellt. Die Formhälten werden nun aus der Verpackung entnommen.
Als nächster Schritt, der bei der zweiten Variante im Gewerbelabor
erfolgt, wird der Knochenzement (Refobacinpalacos der Fa.
Merck) vorbereitet. Es handelt sich hierbei um ein Polymethylacrylat
unter Zusatz von Zironium(IV)oxid, Benzoil-Peroxid und
Gentamycinsulfat. Es liegt als Zweikomponentensystem (Pulver und
flüssiger Katalysator) vor und muß angemischt werden. Man nimmt
hierzu 40 mg des Pulvers und eine 10 ml Ampulle des Katalysators,
gibt sie in einen Becher und verrührt sie von Hand mit einem Spatel
bis eine teigige Masse entsteht. Diese Masse wird in die konkave
Silikonform gegeben und anschließend die konvexe Formhälfte
aufgebracht, damit überflüssiges Palacosmaterial über eine, in der
Form angebrachte Öffnung, entweichen kann. Es wird nun 5 Minuten
gewartet bis der Palacos ausgehärtet ist, danach werden die beiden
Formhälften getrennt und der ausgehärtete Palacos, der als
künstliche Kalotte dienen soll, entnommen. Die künstliche Kalotte
wird nun unter Zuhilfenahme eines druckluftgetriebenen Bohrers mit
Perforationen versehen. In einem nächsten Arbeitsschritt wird die
künstliche Kalotte am Rand mit 4-6 Miniplättchen versehen, welche
als Befestigungsorgane an der natürlichen Kalotte dienen sollen.
Nun wird bei der zweiten Variante die künstliche Kalotte steril
verpackt und an die Klinik geschickt. Dort wird die künstliche
Kalotte in die Knochenlücke eingesetzt und mit Schräubchen an der
natürlichen Kalotte befestigt. Über dem so wieder geschlossenen
Schädel erfolgt ein schichtweiser Wundverschluß.
Bei einem Patienten wurde im Rahmen einer Schädelhirnerkrankung ein
Teil der Schädelkalotte operativ entfernt (siehe Beispiel 1). Nach
Abschluß der Akutbehandlung soll nun der Kalottendefekt wieder
verschlossen werden. Die Erstversorgung des Patienten erfolgte in
einer auswärtigen Klinik, die Originalkalotte steht deshalb nicht
zur Verfügung.
Bei dem Patienten wird ein cranielles Computertomogramm
durchgeführt und ein Schichtbilddatensatz erhoben. Diese Rohdaten
werden auf eine CD-Rom gebrannt.
Der Datenträger wird von der Klinik zu einer Formenbaufirma
transferiert. Dort werden die Rohdaten über ein CD-Rom-Laufwerk auf
die Festplatte des Computers geladen und über das 3-D-Builder-(MCTR
2)Rapid View Programm der Fa. Viewtec in Stereolitographiedaten
umgewandelt. Diese Stereolitographiedaten werden in ein CAD-System
(Computer-added-Design-System) (z. B. Euclid-styler der Fa. Matra
datavision München) eingelesen. Anhand dieses Programmes werden die
Ränder und Flächen des späteren Modells generiert. Dabei erfolgt
vorzugsweise eine Spiegelung von der intakten Schädelhälfte. Diese
Daten werden in das Programm Euclid maschinist der Fa. Matra
datavision München eingelesen und daraus ein maschinenlesbares
Fräsprogramm für die numerisch gesteuerte Fräsmaschine DMO-80-T der
Fa. Deckel Maho Gildemeister erzeugt. Danach wird der
Materialrohling aus dem Kunststoff Tecapeek der Fa. Ensinger, bzw.
PPS-U-1000 der Fa. Saalberg auf dem Frästisch eingerichtet. Nach
Starten des Fräsprogrammes wird aus dem Materialrohling ein
originalgetreues Replikat der natürlichen Kalotte gefräst. Im
Anschluß werden die Halteelemente des Replikats abgetrennt und
verschliffen und das fertige Replikat an die Klinik versandt.
Es wird ein Replikat gemäß Beispiel 2 hergestellt. Dieses wird bei
dem Verfahren des Beispiels 1 anstelle der natürlichen
Schädelkalotte zur Abformung einer künstlichen Schädelkalotte
eingesetzt.
Das Verfahren des Beispiels 2 wird wiederholt mit der Maßgabe, daß
anstelle eines Replikats zwei Formhälften einer Form für die
Herstellung eines Replikats gefräst werden. Diese werden
anschließend gemäß dem Verfahren des Beispiels 1 weiterverwendet.
Bei einem Patienten wurde im Rahmen einer Schädel-Hirnerkrankung
ein Teil der Schädelkalotte operativ entfernt (siehe Beispiel 1).
Nach Abschluß der Akutbehandlung soll nun der Kalottendefekt wieder
verschlossen werden. Wie im Beispiel 2 steht die Originalkalotte
nicht mehr zur Verfügung. Bei dem Patienten, bei dem ein Teil der
Schädelkalotte fehlt, wird zu diesem Zwecke ein cranielles
Computertomogramm angefertigt und ein Schichtbilddatensatz erhoben.
Diese Rohdaten werden auf eine CT-Rom gebrannt. Der Datenträger
wird von der Klinik zur Formenbaufirma transferiert. Dort werden
die Rohdaten über ein CT-Rom-Laufwerk auf die Festplatte des
Computers geladen und über das 3-D-Bilder (MCTR 2) Rapid view
Programm der Fa. Viewtec in Stereolitographiedaten umgewandelt.
Dabei werden von der intakten Schädelseite Datenbereiche zur
Ergänzung von auf der verletzten Schädelseite fehlende Daten
gespiegelt. Diese Stereolitographiedaten werden in ein CAD-System
(Euclid-styler der Fa. Matra data Vision München) übertragen.
Anhand dieses Programmes werden die Ränder und Flächen des
fehlenden Kalottenstückes generiert. Um das so, am PC entworfene
fehlende Kalottenstück, wird mittels des Programmes Eulic-styler,
eine Form konstruiert. Ebenso wird mit dem Programm Euclid-styler
die spätere Teilungsebene in eine Ober- und Unterform (siehe
Zeichnung) festgelegt. Anschließend werden diese Daten in das
Programm Euclid-maschinest der Fa. Matra data Vision München
eingelesen und daraus ein maschinenlesbares Fräsprogramm für die
nummerisch gesteuerte Fräsmaschiene DMO-80-T der Fa. Deckel Maho
Gildemeister erzeugt. Danach wird der Materialrohling aus dem
Kunststoff Teca-Peek der Fa. Ensinger, bzw. PPSO-1000 der Fa.
Saalberg auf dem Frästisch eingerichtet. Nach Starten des
Fräsprogrammes wird zunächst das Oberteil, dann das Unterteil der
späteren Form gefräst. Anschließend werden die Überlaufkanäle in
den Oberteil der Form mit der Kugelfräse eingebracht (siehe
Zeichnung). In einem letzten Arbeitsschritt werden die Kanten
beider Formhälften mit feinem Schleifpapier verschliffen und die
Formhälften für den Versand in die Klinik vorbereitet.
Dort angekommen werden die Formhälten durch Autoklavieren
sterilisiert und in den OP gebracht. Dort wird dann, wie in
Beispiel 1 aufgezeigt, das Replikat der natürlichen Schädelkalotte
hergestellt und implantiert. Alternativ werden die beiden
Formhälften im Gewerbelabor durch Autoklavieren und (gegebenenfalls
nach steriler Verpackung und Versand an ein anderes Gewerbelabor)
gemäß Beispiel 1 weiterverwendet.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung eines künstlichen Schädelkalotte,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- a) Herstellung einer konkaven Hälfte und einer konvexen
Hälfte einer Abgußform einer operativ entnommenen
natürlichen Schädelkalotte durch:
- 1. a.1) Einlegen der natürlichen Kalotte in ein Abformbehältnis mit der konvexen Seite nach oben;
- 2. a.2) Einfüllen einer Abformmasse in das Abformbehältnis;
- 3. a.3) Aushärten der Abformmasse;
- 4. a.4) Entnahme der ausgehärteten Abformmasse mit der natürlichen Kalotte aus dem Abformbehältnis;
- 5. a.5) Wenden der ausgehärteten Abformmasse mitsamt der Kalotte um 180°, und Auftragen eines Trennmittels auf die nun obenliegende Trennfläche der erhaltenen konkaven Hälfte der Abgußform;
- 6. a.6) Einfüllen der Abformmasse auf die so vorbereitete konkave Hälfte und Aushärten derselben;
- 7. a.7) Trennen der beiden Formhälften und Entnahme der natürlichen Kalotte;
- b) Sterilisation beider Formhälften, vorzugweise im Autoklaven und gegebenenfalls steriles Zwischenverpacken derselben;
- c) Abformen einer künstlichen Schädelkalotte durch:
- 1. c.1) Gegebenenfalls Entnahme der beiden sterilisierten Formhälften unter sterilen Bedingungen aus der Verpackung;
- 2. c.2) Einbringen einer zweckentsprechenden Menge einer Kunststofformmase in die konkave Formhälfte;
- 3. c.3) Aufbringen der konvexen Hälfte gegebenenfalls unter Druck;
- 4. c.4) Aushärten der Kunststofformmasse;
- 5. c.5) Entnahme der erhaltenen künstlichen Kalotte;
- 6. c.6) Versehen der künstlichen Kalotte mit Perforationen und Anbringen von Befestigungsorganen;
2. Verfahren zur Herstellung einer künstlichen Schädelkalotte,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- a) Herstellung eines Replikats einer operativ entnommenen
natürlichen Schädelkalotte durch:
- 1. a.1) Datenerhebung durch CCT am Schädel des Patienten nach der Entnahme der natürlichen Kalotte; oder an der natürlichen Kalotte;
- 2. a.2) Umwandlung der CCT-Daten in Stereolithographie- Daten;
- 3. a.3) Einlesen der Stereolithographie-Daten in einen Computer;
- 4. a.4) Modifizierung der eingelesenen Stereolithographie-Daten im Sinne einer Glättung der Ränder und Flächengenerierung sowie Ankonstruieren von Haftelementen.
- 5. a.5) Übersetzen der erhaltenen Daten in ein maschinenlesbares Programm für eine numerisch gesteuerte Fräsmaschine;
- 6. a.6) Allseitiges numerisch gesteuertes Fräsen eines Replikats aus einem zweckentsprechenden Materialblock;
- b) worauf das erhaltene Replikat:
- 1. b.1) entweder als Ersatz für die natürliche Schädelkalotte dienen kann; oder
- 2. b.2) als Meistermodell für die Anfertigung einer zweiteiligen Abgußform für die Herstellung einer künstlichen Schädelkalotte, gemäß Anspruch 1.
3. Verfahren zur Herstellung einer künstlichen Schädelkalotte,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- a) Herstellung eines Replikats einer operativ entnommenen
natürlichen Schädelkalotte durch:
- 1. a.1) Datenerhebung durch CCT am Schädel des Patienten nach der Entnahme der natürlichen Kalotte; oder an der natürlichen Kalotte;
- 2. a.2) Umwandlung der CCT-Daten in Stereolithographie- Daten;
- 3. a.3) Einlesen der Stereolithographie-Daten in einen Computer;
- 4. a.4) Modifizierung der eingelesenen Stereolithographie-Daten im Sinne einer Glättung der Ränder und einer Flächengenerierung;
- 5. a.5) Umwandlung der in Stufe a.4) erhaltenen Stereolithographie-Daten einer Meister-Kalotte in korrespondierende Daten einer dieser Meisterkalotte entsprechenden zweiteiligen Abgußform;
- 6. a.6) Übersetzen der in Stufe a.5) erhaltenen Daten in ein maschinenlesbares Programm für eine numerisch gesteuerte Fräsmaschine;
- 7. a.7) Allseitiges numerisch gesteuertes Fräsen einer zweiteiligen Abgußform für die Herstellung einer künstlichen Schädelkalotte;
- 8. a.8) Durchführung der Stufen b) und c) des Anspruchs 1.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Abgußform eine für
Dentalzwecke an sich bekannte Abformmasse verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Herstellung der künstlichen
Schädelkalotte eine für Dentalzwecke an sich bekannte,
hitzehärtbare oder phothärtbare Kunststofformmasse auf
(Meth)acylat-Basis verwendet wird.
6. Verfahren nach einem, der Ansprüche 1-4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kunststofformmasse als plastischer
Teig eingesetzt wird, oder als eine vorzugsweise
faserverstärkte und/oder mit Füllstoff gefüllte Prepreg-Bahn.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die auf einer Seite des Schädels fehlenden
Stereolithographie-Daten durch Spiegelung von der anderen
Seite generiert werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Fehlen von Stereolithographie-
Datenbereichen auf beiden Schädelseiten, diese von den Rändern
her fortschreitend generiert werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE10006851A DE10006851C2 (de) | 2000-02-16 | 2000-02-16 | Verfahren zur Herstellung einer künstlichen Schädelkalotte |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE10006851A1 true DE10006851A1 (de) | 2001-08-30 |
DE10006851C2 DE10006851C2 (de) | 2003-10-23 |
Family
ID=7631064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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R073 | Re-establishment requested | ||
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