Hond gered door nieuw schedeldak uit de 3D-printer
Tot het moment dat prof. dr. Björn Meij, dierenarts en hoogleraar chirurgie van de faculteit Diergeneeskunde, op een bijzonder idee kwam. Zou het mogelijk zijn om met een 3D-printer een nieuw schedeldak voor Iza te printen? Het zou haar leven kunnen redden…
Foto: Universiteit Utrecht
Het belang van goede buren
Op een steenworp afstand van de faculteit Diergeneeskunde ligt het Universitair Medisch Centrum Utrecht (UMC), een van de weinige plekken in Nederland die de technologie en knowhow in huis heeft om het idee van Björn Meij werkelijkheid te laten worden. Goede buren helpen elkaar, en als het erop aankomt, zetten ze samen de schouders eronder. En zo konden Björn Meij en de 3D-designers van het UMC Utrecht alles in gang zetten om Iza te redden.
Björn Meij vertelt: “We weten natuurlijk al veel over 3D-implantaten, maar dan vooral bij de mens. De ingreep die wij bij Iza voor ogen hadden, was toch wel redelijk uniek. En natuurlijk had het ook allemaal wat voeten in aarde, gezien het complexe operatiegebied met de nabijheid van de hersenen, en hoe precies je te werk moet gaan.”
The devil is in the detail
Het proces van 3D-printen begint altijd met het exact in kaart brengen van het te printen object. Het moet echt op de millimeter nauwkeurig. Bij een aandoening aan het skelet, zoals het schedeldak van Iza, wordt er een computertomografie (CT)-scan gemaakt, gebaseerd op röntgenstraling. De CT-scanner maakt er tussen de 1000 en 2000 foto’s van, oftewel ‘slices’, die later in drie dimensies gereconstrueerd kunnen worden. Hieruit ontstaat een 3D-afbeelding met de aandoening (in Iza’s geval van de schedel) waarmee de 3D-designer vervolgens aan de slag kan.
3D-weergave van Iza’s schedel met achtereenvolgens de schedeprothese, de verwijderde tumor en schedel met tumor.
Foto: Universiteit Utrecht
Heel lang aan gesleuteld
In een speciaal softwareprogramma wordt het schedelbot met de tumor verwijderd en daarna kan heel precies het ontbrekende stuk van de schedel worden ontworpen. Björn Meij: “De designer en ik hebben hier heel lang aan gesleuteld. Net zolang tot het perfect was. Maar dat moet ook, want het moet precies passen. Het gaat immers om de gezondheid en het welzijn van een dier.”
Vervolgens gaat de printopdracht naar het bedrijf dat het feitelijke 3D-printen verzorgt en wordt het 3D-implantaat in titanium geprint. De omliggende botten en zaagmallen worden meestal ook geprint, maar dan in kunststof. Dit geeft de chirurg de mogelijkheid de operatie ‘droog’ te oefenen op de kunstbotten en te kijken of ook echt alles past zoals het hoort. In een volgende stap worden het implantaat en de zaagmallen gesteriliseerd en kan de echte operatie worden gepland.
En zo ging het ook bij Iza. Via een chirurgische ingreep kreeg ze haar nieuwe 3D-schedeldak. “Het was een geslaagde operatie en Iza herstelde daarna heel snel”, vertelt Björn Meij. “Binnen twee dagen mocht ze alweer naar huis. Ze doet het nu – één jaar na de operatie – trouwens nog steeds erg goed. En daar doen we het voor!”
3D-implantaten: de toekomst voor chronische aandoeningen
De hoogleraar en zijn team van de faculteit Diergeneeskunde willen nu laten zien dat dieren met verschillende chronische aandoeningen succesvol behandeld kunnen worden met 3D-implantaten. Björn Meij legt uit: “In een vervolgtraject willen we ons richten op heupdysplasie. Het is een aandoening die veel voorkomt bij honden, en trouwens ook bij mensen. Heupdysplasie kenmerkt zich door een onvoldoende diepe heupkom en losse aansluiting tussen heupkop en heupkom. Daardoor ontstaat slijtage en dat leidt wederom tot veel pijn, veel kreupelheid, en een behoorlijke aantasting van de kwaliteit van leven.”
Foto: Universiteit Utrecht
In een eerder onderzoekstraject werd op basis van CT-scans van honden met heupdysplasie een 3D-geprint titanium implantaat ontworpen dat de aansluiting tussen de kom en kop normaliseert. Dit concept werd eerst getest in hondenkadavers en daarna verder uitgewerkt. Björn Meij: “De resultaten hiervan waren zo bemoedigend dat de operatietechniek nu bij hondenpatiënten toegepast zou kunnen worden.
Het doel is om twintig honden met heupdysplasie van particuliere eigenaren te behandelen met deze nieuwe techniek. Na afloop van de behandeling zullen wij de honden volgen met CT-scans, vragenlijsten aan de eigenaar en functioneel looponderzoek op een krachtenplatform. Dit om naast het onmiddellijke verbeteren van het welzijn van deze twintig honden, ook voldoende kennis op te bouwen om de techniek binnen de diergeneeskunde breder uit te dragen, en op deze manier steeds meer dieren te kunnen helpen.”
Het zou dus heel goed kunnen dat 3D-geprinte implantaten dé oplossing van de toekomst zijn voor chronische aandoeningen bij dieren.
Help mee!
Om dit project te realiseren, is echter extra financiering nodig. Daarom worden Björn Meij en zijn team ondersteund door Vrienden Diergeneeskunde*, het goede doel van de faculteit Diergeneeskunde.
Dr. Inga Wolframm, manager Vrienden Diergeneeskunde legt uit: “Samen met dierenliefhebbers, en organisaties die dierengezondheid en dierenwelzijn hoog in het vaandel hebben staan, zetten wij ons in voor dit soort projecten. Het zijn doorgaans projecten die een doorbraak kunnen betekenen op het gebied van duurzaam dierenwelzijn, maar (nog) niet in aanmerking komen voor financiering vanuit de reguliere universiteits- of overheidsgelden. Wij willen ervoor zorgen dat deze projecten toch uitgevoerd kunnen worden.”
“De Stichting Het Waardige Dier heeft inmiddels al haar steun toegezegd aan dit buitengewoon belangrijke project. Dat is geweldig, en wij zijn deze stichtingen onwijs dankbaar. Maar we zijn er nog niet helemaal. Om daadwerkelijk twintig honden te kunnen behandelen, hebben wij nog even te gaan. We zijn dus heel blij met elke bijdrage, want samen kunnen we echt het verschil maken voor honden zoals Iza!”
Bijdragen aan het project ‘3D implantaat’ kan heel eenvoudig via de website van Vrienden Diergeneeskunde.
Over de auteur
Dr. Inga Wolframm is verantwoordelijk voor het goededoelenfonds Vrienden Diergeneeskunde van de faculteit Diergeneeskunde. Vrienden Diergeneeskunde zet zich in voor wetenschappelijk onderzoek dat het welzijn en de gezondheid van dieren langdurig verbetert. De projecten die zij steunen komen niet in aanmerking voor gelden vanuit de overheid of nationale wetenschappelijke organisaties. Samen met dierenliefhebbers, dierenartsen, organisaties, bedrijven of vermogensfondsen zet Vrienden Diergeneeskunde zich in voor een betere toekomst voor en met dieren.