Sie sind hier:  HomeVDG-N > Zweisprachige Artikel

VDG-Nachrichten 04/2020

 

 

 

 

Glas und Medizin

Ein Schulungsgerät für die Platzierung von Aortestens

Steve Anderson

Ein Bericht von: Steve Anderson, Mayo Clinic, Division of Engineering, Rochester, MN 55905. Email: anderson.steven@mayo.edu. Claire Eggleston, Tyler King, Victoria Lundine, Ebenfalls Mayo Clinic, Division of Engineering, Rochester, MN 55905. Gustavo Oderich, M.D., Jill Colglazier, M.D., Raymond Shields M.D., Mayo Clinic, Division of Vascular and Endovascular, Rochester, MN 55905. Karen Marie Bjellum, Mayo Clinic, Division of Surgical Services, Rochester, MN 55905.

Steve Anderson arbeitet an der Mayo Clinic, Abteilung Division of Engineering in Rochester. Er erhielt einen ganz besonderen Spezialauftrag. Der Fachmann wurde gebeten, ein Aorten-Schulungsmodell aus Borosilikatglas 3.3, zur Ausbildung und Schulung von Chirurgen und Forschunsgsstipendiaten der Gefäßchirurgie zu fertigen. Steve Anderson und seine Kollegen berichten auf den folgenden Seiten, warum und wie dieses komplizierte Glasmodell hergestellt wurde.

Hintergrund:

Aorten-Erkrankungen existieren in einer Vielzahl von Zuständen, von klinisch unauffällig bis akut symptomatisch, die praktisch jeden Teil der Aorta betreffen. Eingehende Studien zu Aorten-Erkrankungen, die in den letzten zwei Jahrzehnten zunehmend durchgeführt wurden, haben unser Verständnis, dass die Aorta ein aktives lebendes Organ und nicht nur ein passiver Hohlkanal ist, der Blut transportiert, erheblich verbessert.

 

Ziel:

Das Aorten-Trainingsmodell wird für die Aus- und Weiterbildung der Chirurgen und Forschungsstipendiaten der Gefäßchirurgie verwendet. Das Modell zeigt die Aorta in ihrer Gesamtheit mit ihren Hauptarterienästen und kann eine aneurysmatische Erkrankung der Aorta in ihrem Bogen, der absteigenden Brustaorta oder der Bauchaorta und den Iliakalarterien replizieren. Die Ärzte und Stipendiaten üben mithilfe dieses Modells die Handhabung der Katheter und Führungsdrähte bei endovaskulären Eingriffen. Sie kommen dadurch in die Lage ganze endovaskuläre Eingriffe durchzuführen, die von der Behandlung von Standard-Aneurysmen der infrarenalen abdominalen Aorta bis hin zu komplexeren fenestrierten und verzweigten Endo Transplantaten zur Behandlung von throeuroabdominalen Aortenaneurysmen des Ausmaßes II reichen, bei denen die viszeralen Arterien kanüliert werden. Dieses Trainingsmodell bietet den Hospitanten eine sichere Umgebung, um diese fortgeschrittenen, endovaskulären Fähigkeiten zu erlernen und zu üben. Eines der größten Probleme bei diesem Verfahren ist die Bestrahlung. So können die Hospitanten ohne Strahlenexposition mit diesem Modell üben, bevor sie an einem Patienten dieses Verfahren anwenden.
Chirurgische Instrumente
Bild oben: Chirurgische Instrumente zur Behandlung von abdominalen Aortenaneurysmen. Von links nach rechts: Katheterschleusen, Einblas-Ballon, Aortenverschlussballon, Spritzen, diverse Führungsdrähte.
Aorten-Endotransplantat vor dem Einführen in die Katheterschleuse.

 

Abb. 1

 

Die 3D-Aufnahme zeigt die Bauchaorta in der bildgebenden Software, mit der der Durchmesser der Gefäße gemessen wurde. Die Mittellinie des Modells wurde zum Erstellen des SOLIDWORKS-Modells (Abb. 02) verwendet.
Abb. 2
 
SOLIDWORKS-Modells, das unter Verwendung der Mittellinie und der Gefäßdurchmesser aus dem Mimics-Modell (Bild 1) erstellt wurde.
Abb. 3

 

3D-gedrucktes Modell, das mit Hilfe der Solidworks-Modelle auf dem 3D-Drucker Fortus 400 gedruckt wurde.
Abb. 4

 

Abb. 5
Abb. 4: Komplettes Schulungsgerät: Gut zu sehen ist das Glasmodell der Aorta von der Aortenklappe bis zu den gemeinsamen Oberschenkelarterien mit der linken Arteria brachialis und den bilateralen gemeinsamen Oberschenkelarterien als Zugangsstellen für perkutane Eingriffe. In den Oberschenkelarterien sind zwei Katheterschleusen in der Größe 18 F (ca. 6 mm) erkennbar.

Abb. 5: Der gläserne Teil der Trainingshilfe wird aus Borosilikatglasröhren hergestellt. Der Bogen und der Stamm wurden aus Röhren AD 28 mm, ID 22 mm, für die Iliac-Vene wurden Rohre AD 16 mm, ID 11 mm verwendet. Das Glasmodell wird mit einem 12 mm Stab mit der Halterung verbunden.
Abb. 6: Katheterschleuse
 
Abb. 7: Stentplatzierung
Der Zugang der Katheterschleuse (Größe 18 F) in die gemeinsame Oberschenkelarterie ist in Abb. 06 zu sehen. Man erkennt den eingeführten Katheter. Die Abgabe des Aorten-Endotransplantats durch die rechte Leistenzugangsschleuse bis zur Höhe der bilateralen Nierenarterien erkennt man in Abb. 07. Das Aorten-Endotransplantat wurde noch nicht eingesetzt.
Abb.8: Einsetzen des Stents
Abb. 9: Balloninsufflation
Abb. 10: Eingesetzter, funktionsfähiger Stent
Abb. 08) Einsatz bilateraler Nierenarterienstents mit einem eingesetzten Aorten-Endotransplantat.
Abb. 09) Balloninsufflation (Aufblasen des Ballons) des Nierenarterienballons des erweiterbaren Stent-Transplantats, um das Stent-Transplantat einzusetzen.
Abb. 10) Das Aorten-Stenttransplantat wird mit zwei bilateralen Nierenarterienstents vervollständigt. Durch die Verwendung der Schnorcheltechnik werden die beiden bilateralen Nierenstents zusammen mit einem Aorten-Endotransplantat platziert und eingesetzt. Ohne die bilateralen Nierenstents würde das Aorten-Endotransplantat den Blutfluss zu den Nierenarterien einschränken, die die Nieren mit Blut versorgen.

 

Fazit:

Das Schulungsgerät für die Platzierung von Aortenstents ermöglicht es Chirugen und Forschungsstipendiaten ein kompliziertes Verfahren durchzuführen, ohne einer Strahlung ausgesetzt zu sein oder einen Patienten im Operationssaal möglicherweise zu verletzen. Mit den Glasmodellen können die Hospitanten die häufigsten Arten von Aneurysmen sowie das Verhalten und die Tendenzen der Geräte, die sie in der Chirurgie verwenden, besser verstehen. Die Fluoroskopie wird in der Chirurgie eingesetzt, wodurch der Chirurg den Stent und die Anatomie des Patienten in 2D im Gegensatz zu 3D mit den Glasmodellen sehen kann.
Klaus Paris Technische Glasbläserei Paris, Karlsruhe
Dieser Artikel wurde anlässlich der Fachtagung des ASGS in Corning, NY, USA im Juni 2019 als Poster präsentiert. Im Rahmen der engeren Zusammenarbeit des VDG mit dem Amerikanischen Glasbläserverband ASGS wurde uns dieser Artikel zur Verfügung gestellt. Wir bedanken uns vielmals für die Zusammenarbeit.

Zum Artikel auf englisch

VDG-Nachrichten


Herausgeber
Verband Deutscher Glasbläser e.V., Karlstr. 7, D-48268 Greven

Erscheinungsweise
vierteljährlich im März, Juni, September und Dezember (Sonderausgabe nach Bedarf)

Format
210 x 297 mm (DIN A 4)

Bezugspreis
Der Mitgliedsbeitrag beinhaltet den Bezug der VDG-Nachrichten; Bezugspreis für Nichtmitglieder: 13,50 €.

Druck
Karl Elser Druck GmbH, Mühlhacker / E-Mail: info@elserdruck.de

Kontakt, Anfragen und Anzeigenschaltung:

Redaktion des VDG e.V.

c/o Eberhard Karls Universität Tübungen
CZI Glasbläserei
Karin Rein und Thomas Nieß
Auf der Morgenstelle 6
72076 Tübingen

redaktion[at]vdg-ev.org