Eerste succesvolle operatie met 3D-geprinte titanium onderkaak
In het Antoni van Leeuwenhoek is voor het eerst een titanium onderkaak geïmplanteerd bij een patiënt met hoofd-halskanker. Deze is volledig gereconstrueerd op basis van 3D MRI- en CT-scans. De titanium implantaten zijn ontwikkeld in samenwerking met Mobius 3D Technologies met een subsidie van Health Holland voor publieke-private samenwerkingen.
“Als bij een patiënt met hoofd-halskanker een deel van de onderkaak weg moet worden gehaald, wordt hier - indien mogelijk - een reconstructie met bot uit het kuitbeen gemaakt. Onze taak is om de segmentatie van dit bot voor te bereiden op basis van MRI- en CT-scans, en ervoor te zorgen dat de chirurg een optimaal beeld heeft van de reconstructie”, zegt Maarten van Alphen, technisch geneeskundige werkzaam bij het 3D laboratorium van het hoofd-halskankercentrum. “Als een benige reconstructie niet mogelijk is, bijvoorbeeld omdat de vascularisatie van de patiënt niet toereikend is, wordt nu standaard enkel een plaat van titanium geplaatst. Dit is minder stevig dan een benige reconstructie.”
Voor deze patiënten kan een geprint titanium implantaat uitkomst bieden. Van Alphen: “Bij het gebruik van de plaat, moeten de schroeven in één lijn worden geplaatst. Hierdoor komen de krachten bij het kauwen altijd op de eerste schroef terecht, waardoor deze los kan komen te zitten. Het 3D-geprinte titanium onderkaakimplantaat is steviger, en deze kunnen we in de kaak bevestigen. De schroeven zitten dan meer in een driehoek, en hierdoor worden de krachten veel beter verdeeld. De kaak en het implantaat worden zo meer één geheel.”
Aan deze eerste operatie ging een lang ontwikkelingstraject vooraf. “We zijn 3,5 jaar bezig geweest voordat we deze eerste patiënt konden includeren”, zegt Robert van Veen, technisch natuurkundige. “Onze partner Mobius 3D Technologies moest de certificeringen regelen en het sterilisatieproces valideren voordat het implantaat geschikt was voor gebruik bij patiënten. Daarnaast hebben we het implantaat mechanisch en met computersimulaties getest. Een belangrijke factor hierbij was het gewicht van het implantaat. Om ervoor te zorgen dat het niet te zwaar wordt, bestaat het implantaat van binnen uit een ‘maasstructuur’. Het ziet er van binnen een beetje uit als een spons of een honingraat.”
De behandelde patiënt is de eerste in een haalbaarheidsonderzoek waarin 12 patiënten geïncludeerd zullen worden. De patiënten worden minstens 1 jaar gevolgd, waarbij postoperatieve complicaties in de gaten worden gehouden. Bekend is dat als een implantaat 1 jaar wordt getolereerd, de kans erg klein is dat dit later nog afgestoten wordt. Van Veen: “We weten dat het implantaat veilig geproduceerd wordt, maar omdat het een nieuw medisch hulpmiddel is, moet dit uiteraard eerst bij patiënten onderzocht worden. Is het inderdaad sterker dan alleen een plaat, en is het comfortabel voor de patiënt? We hebben weinig reden om aan te nemen dat het niet gaat lukken, maar deze studie zal aantonen hoe functioneel het is.”
In dit eerste klinische onderzoek worden alleen patiënten geïncludeerd die niet in aanmerking komen voor een fibulareconstructie. “Het liefst wil je bij deze patiënten bot gebruiken, omdat je daar tandheelkundige implantaten in kunt plaatsen. Bij een titanium onderkaak is dit geen optie, vanwege het risico op infecties”, zegt Van Alphen. “We zien echter dat sommige patiënten een fibulareconstructie krijgen waar nooit implantaten in worden geplaatst. Voor deze patiënten zou een titanium onderkaak ook een optie zijn. Deze is potentieel sterker dan een fibulareconstructie en daarnaast duurt de chirurgische behandeling minder lang, wat voor oudere patiënten een groot voordeel is. Je kunt de kaak precies nabootsen, en met onze nieuwe bevestigingstechniek, steekt er slechts een plaatje van 1,5 millimeter uit.”
Als in de toekomst meer patiënten in aanmerking komen voor een titanium onderkaak, is het belangrijk voor de chirurg om met de tandarts van de patiënt te overleggen of dentale implantaten nog wenselijk zijn of niet.
(Bron: Antoni van Leeuwenhoek)
(Beeld: Antoni van Leeuwenhoek)