3D-Druck-unterstützte Brustformung bei autologer Brustrekonstruktion

Im Bereich der autologen Brustrekonstruktion gilt die DIEP-Lappenplastik („deep inferior epigastric perforator flap“) als Goldstandard-Behandlung. Durch technische Neuentwicklungen wird zunehmend der Fokus auf die ästhetische Komponente der Rekonstruktion gelegt. Eine solche Neuentwicklung stellt der 3D-Druck dar. Mithilfe von individuell gefertigten 3D-Druck-Modellen können nun zusätzliche Erkenntnisse zur Verbesserung des rekonstruktiven Ergebnisses gewonnen werden.

Brustkrebs ist eine der häufigsten Krebsdiagnosen bei Frauen und kann eine ein- oder beidseitige Mastektomie notwendig machen. Durch die Wiederherstellung kann den Betroffenen ein Stück Lebensqualität zurückgegeben werden. Brustrekonstruktionen werden bereits seit Beginn des 19. Jahrhundert durchgeführt und stellen einen integralen Teil der plastischen Chirurgie dar. Seit der Erstbeschreibung der DIEP-Lappenplastik im Jahre 1994 gilt diese Methode als Goldstandard in der autologen Brustrekonstruktion.¹ Hierbei wird überschüssiges Haut- und Fettgewebe aus dem Bereich des Unterbauches mikrochirurgisch transplantiert, um damit eine möglichst natürliche Brust zu rekonstruieren. Über Jahrzehnte wurde diese Methode verbessert und speziell im Bereich der Patientensicherheit wurden dabei große Fortschritte erziehlt. Immer mehr betroffene Patientinnen wünschen eine Wiederherstellung der Brust mit Eigengewebe und wollen auf Silikonimplantate verzichten. Dadurch ist der rekonstruktive Chirurg umso mehr gefordert, ein möglichst natürliches Ergebnis zu erzielen. Durch die stetige Weiterentwicklung technischer Hilfsmittel kann auch vermehrtes Augenmerk auf die ästhetische Komponente der Rekonstruktion gelegt werden. Ein solches Hilfsmittel stellt der 3D-Druck dar. Während diese Technik in anderen Fachgebieten, wie der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie oder der Unfallchirurgie, bereits immer öfter klinischen Einsatz findet, sind die Anwendungsgebiete in der plastischen Chirurgie noch sehr überschaubar.² An der plastischen Chirurgie des Kepler-Universitätsklinikums Linz wird der 3D-Druck nun auch in der Brustrekonstruktion angewendet. Durch diese weltweit erst sehr vereinzelt durchgeführte Anwendung des 3D-Druckes können wertvolle Erkenntnisse, die zu einem ästhetisch optimierten Ergebnis führen und dadurch die Patientenzufriedenheit deutlich erhöhen, gewonnen werden.^3,4

Patientenspezifische 3D-Modelle

Für die Durchführung einer 3D-Druck-unterstützten Brustrekonstruktion wurden nur Patientinnen ausgewählt, welche genügend Weichteilgewebe im Bereich des Unterbauches für eine DIEP-Lappenplastik hatten, sowie solche, bei denen keine „skin-sparing“ oder „nipple-sparing“ Mastektomie geplant war. Es wurden sowohl uni- als auch bilaterale Brustrekonstruktionen durchgeführt. Im ersten Schritt wurde bei der Patientin ein berührungsfreier und strahlenloser 3D-Scan (Software: Mimics Innovation Suite (Materialise, Leuven, Belgium) der gegenseitigen Brust und des Thorax durchgeführt. Im Falle einer bilateralen Brustrekonstruktion wurde in Abstimmung mit den Wünschen der Patientin sowie den anatomischen Gegebenheiten eine vollständig neue Brust mittels 3D-Simulation anhand des 3D-Scans erstellt. Für die unilaterale Brustrekonstruktion konnte die gesunde Brust als Vorlage oder auch deren eventuell notwendige Angleichung (Reduktion oder Straffung) bereits in die 3D-Simulation eingeplant werden (Abb. 1). In der Folge wurde die 3D-Simulation für den 3D-Druck freigegeben. Mittels 3D-Drucker (Ultimaker S5 Pro Filament Drucker) wurden die Modelle, bestehend aus Dental 3D Agency Trayfill Filament (thermoplastischer Kunststoff), erstellt, was circa 24 h dauerte (Abb. 2).

Intraoperative Anwendung zur Brustformung

Nach erfolgter Sterilisation wurden die Modelle intraoperativ angewandt. Ein wesentlicher Vorteil der 3D-Modelle liegt in der intraoperativen Planung und Anzeichnung der Lappenplastik. In Abstimmung mit der Perforatoren-Computertomografie, welche standardgemäß vor der Operation durchgeführt wird, wird hier der Grundstein für die richtige Positionierung der Lappenplastik und die daraus resultierende Form gelegt. Nach mikrochirurgischer Lappenhebung wird der zu transplantierende Haut-Weichteil-Gewebeblock mikrochirurgisch an die Empfängergefäße (A. mammaria interna) anastomosiert. Nach Herstellung der Blutversorgung findet nun die tatsächliche Brustformung statt. Als besonders herausfordernd gilt der Übergang vom verbliebenen Hautmantel zur Lappenplastik. Eine „Stufenbildung“ sowie eine falsche Projektion im kranialen Bereich der Brust können im Verlauf das ästhetische Ergebnis schmälern. Hierbei liefert das 3D-Modell wertvolle Erkenntnisse und hilft dabei, eine ideale Projektion ohne „Stufenbildung“ zu erzielen. Auch das Erreichen einer natürlichen Ptose der Brust kann durch den Einsatz der 3D-Modelle in Bezug auf das Einnähen der Unterbrustfalte optimiert werden (Abb. 3). Für die Evaluierung des ästhetischen Ergebnisses und der Zufriedenheit der Patientinnen wurden diese gebeten, das Ergebnis ihrer Brustrekonstruktion zu beurteilen. Dafür wurden Form, Projektion, Symmetrie sowie die Erscheinung der Narbe 2 Monate postoperativ mittels Harvard-Score mit 1–4 bewertet (1 = sehr gut, 4 = inakzeptabel) sowie allgemeine Fragen bezüglich der Zufriedenheit mit dieser 3D-Druck-unterstützten Brustrekonstruktion beantwortet.

Ausblick

Technischer Fortschritt kann speziell in der Medizin neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnen. Dies führt oftmals zu einer optimierten Behandlung und dadurch auch zu einer erhöhten Patientenzufriedenheit. Der 3D-Druck hat bereits in der jüngsten Vergangenheit in diversen Fachdisziplinen seine Nützlichkeit unter Beweis gestellt. Nun konnte auch im Bereich der Brustrekonstruktion der 3D-Druck erfolgreich zur Anwendung gebracht werden. Durch individuell angefertigte Modelle wurden die Form, Symmetrie sowie die Projektion der rekonstruierten Brust optimiert und dadurch die Patientenzufriedenheit signifikant gesteigert. Geleichzeitig hat dieses Verfahren, welches berührungsfrei abläuft, keine negativen Konsequenzen für die betroffenen Patientinnen. Die ästhetische Evaluierung durch unsere Patientinnen zeigte eine sehr hohe Zufriedenheit mit dem Ergebnis und alle Befragten würden die 3D-Druck-unterstützte Brustrekonstruktion weiterempfehlen. Auch vor der Verwendung des 3D-Druck-basierten Modelles wurden Brustrekonstruktionen regelmäßig durchgeführt. Auch bei diesen Patientinnen zeigte sich eine große Zufriedenheit und auch aus plastisch-chirurgischer Sicht wurden sehr ansprechende Ergebnisse erzielt. Die Kategorien Form, Projektion und Symmetrie wurden nur mit „sehr gut“ oder „gut“ bewertet. Nur in der Kategorie Narbe wurde einmalig mit einem „fair“ bewertet. Aus unserer Sicht dient der 3D-Druck nicht nur für die intraoperative Formung der Brust, sondern hilft auch dabei, ein besseres Verständnis der Patientinnen für diesen äußerst komplexen Eingriff zu generieren. Durch die Visualisierung und Involvierung in die Planung fühlten sich die Patientinnen besser aufgeklärt und verstanden. Weiters können Wunschvorstellungen sowie Erwartungen im Zuge der 3D-Planung abgeglichen werden.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Anwendung des 3D-Druckes die intraoperative Lappenpositionierung und abschließende Brustformung erleichterte. Zusätzlich zeigte sich im Rahmen der präoperativen Aufklärung bei unseren Patientinnen ein verbessertes Verständnis für diesen komplexen Eingriff. Aus unserer Sicht kann die Anwendung des 3D-Druckes zur Unterstützung der Brustrekonstruktion umfassend empfohlen werden. Voraussetzung dafür ist jedoch das Vorhandensein der technischen und personellen Infrastruktur.

Literatur: