Verbesserte Versorgung von Orbitabodenfrakturen durch präzise und individualisierte additiv gefertigte Implantate – HighOrbit

Patientenspezifische Implantate (PSI) zur Versorgung von Orbitafrakturen sind klinisch vorteilhaft, aber aufgrund langer Planungs- und Kommunikationsprozesse von zehn bis vierzehn Tagen bislang kaum etabliert. Diese Verzögerung widerspricht insbesondere der Empfehlung zur frühzeitigen Operation bei Orbitabodenfrakturen. Zudem erfordert die präzise Positionierung der Implantate bisher die Kombination mehrerer Systeme (PSI und Navigation), was die Anwendung weiter erschwert.

Ziel des Projekts war die Entwicklung eines patientenspezifischen Orbitabodenimplantats mit integrierter Positionierungshilfe, das navigationsgestützt eingebracht werden kann. Durch die Nutzung nicht-invasiver Marker in der initialen Bildgebung sollten durch Planung, Navigation und Implantatdesign auf einer gemeinsamen Datengrundlage Genauigkeit, Gewebeschonung und insbesondere die Durchlaufzeit deutlich verbessert werden.

Auf Basis medizinischer Anforderungen wurden Implantatgeometrie, Materialkonzepte und Markersysteme definiert und exemplarisch umgesetzt. Parallel wurde der Prozess für das Pulverbettbasierte Laserstrahlschmelzen (L-PBF) für dünnwandige Titanimplantate (Ti6Al4V) entwickelt und hinsichtlich Verzugs und Maßhaltigkeit optimiert. Eine digitale, kollaborative Prozesskette zwischen Klinik und Hersteller ermöglichte eine Reduktion der Lieferzeit auf perspektivisch drei bis vier Tage. Ergänzend wurde eine wiederverwendbare, ergonomische Positionierhilfe mit kamerabasierten Markern entwickelt. Materialanalysen zeigten eine sehr gute Passgenauigkeit (< 90 µm Abweichung), poröse Strukturen erwiesen sich jedoch mechanisch noch als unzureichend. Die präklinische Validierung an realen Falldaten und Operationssimulationen bestätigte die hohe Genauigkeit, Funktionalität und klinische Praktikabilität des Gesamtsystems.