In Tirol tun sich Start-ups und Forschende aus der Medizin zusammen, um künstliche Augen noch realitätsnäher zu gestalten. Das Augenlid wird seziert, sein Material geprüft und im 3-D-Drucker nachgebaut.
Circa 15 Minuten pro Tag verbringen wir mit geschlossenen Augen, wenn man jedes Blinzeln zusammenzählt. Die Augenlider sind uns im Alltag kaum bewusst, obwohl sie ständig für Schutz vor Austrocknung, Staub und Licht sorgen. Ein großes Team aus Tirol kümmert sich nun darum, dass Medizinerinnen und Mediziner noch besser am Auge und Augenlid forschen und lehren können als bisher.
Mit Unterstützung der Standortagentur Tirol wird die Idee aus der Med-Uni Innsbruck umgesetzt, künstliche Augenlider im 3-D-Drucker herzustellen. „Menschliche Körperspenden sind immer limitiert“, sagt Marko Konschake, Direktor des Instituts für Klinisch-Funktionelle Anatomie an der Med-Uni Innsbruck. Das ist das Institut, in dem es nach Formalin riecht, wenn man hineinkommt, weil hier Körperspenden, also verstorbene Menschen, konserviert werden – für das Studium der Medizin.
„Forschungsergebnisse aus unserem Institut werden schnell an den Patientinnen und Patienten umgesetzt“, betont Konschake die enge Zusammenarbeit zwischen Klinik und anatomischer Forschung. Da es künstliche Augen schon seit einigen Jahren gibt, wollte das Team solche Modelle noch realitätsnäher gestalten und auch die menschlichen Augenlider aus dem 3-D-Drucker nachbauen.
Optik, Haptik und Textur detailgetreu nachmachen
„Ein Augenlid hat acht verschiedene Schichten aus Haut, Muskeln, Fettgewebe, Knorpel und Drüsengewebe. Wir zerlegen nun Augenlider aus Körperspenden in diese Schichten und sichern sie in Konservierungsflüssigkeit“, erklärt Konschake. So gelangt das sensible Material zum MCI (Management Center Innsbruck), wo die Gruppe um Eva Graf die Analysen durchführt: Unterschiedliche Messverfahren bestimmen die Materialien in Bezug auf Textur, Optik und Haptik.
Aus diesen Daten werden digitale Modelle generiert, die für die 3-D-Drucker der jungen Unternehmen Eyecre.at und Addion geeignet sind. Diese Start-ups in Kematen und Oberndorf haben bereits richtig lebensnahe Körperteile mit 3-D-Druck für die medizinische Ausbildung kreiert. Das Modell eines menschlichen Auges wird jetzt durch die Integration des Augenlids optimiert. An der besten Materialmischung für den 3-D-Druck mit all seinen acht Schichten wird gerade getüftelt. Die Experten sprechen von 400 Materialmischungen, die notwendig sein werden, um die Lider so realitätsnah wie möglich zu drucken. Die ersten Prototypen stoßen bei den Fachleuten der Anatomie jedenfalls auf Gefallen.
» Menschliche Körperspenden sind immer limitiert.«
Marko Konschake,Direktor des Instituts für Klinisch-Funktionelle Anatomie,r Med-Uni Innsbruck
3-D-Modelle sollen Körperspenden nicht ersetzen, aber sie werden zusätzlich in der Ausbildung von Studierenden und der Weiterbildung von Ärztinnen und Ärzten zum Einsatz kommen. „Wir können zum Beispiel Krankheitsbilder wie ein Gerstenkorn ins 3-D-Modell einbauen und das zur Verfeinerung der OP-Methoden nutzen“, sagt Konschake. Schließlich ist für einen Kurs mit zig Studierenden nicht immer genug Material aus Körperspenden für alle vorhanden, um den chirurgischen Schnitt an einem Augenlid mit Gerstenkorn zu üben.
Das Tiroler Konsortium sieht dieses Projekt der künstlichen Augenlider als Basis für die Entwicklung weiterer Körperteile aus dem 3-D-Drucker. Je genauer die Beschaffenheit der menschlichen Gewebe und Organe in der Anatomie erforscht wird, umso besser klappt es mit der Umsetzung in technische Nachbauten.
Lexikon
Augenlider bestehen aus acht Schichten von Haut, Muskeln, Bindegewebe, Drüsen, Knorpel und Fettgewebe. Oberlid und Unterlid schützen das Auge vor Schmutz und Licht und befeuchten mit jedem Blinzeln den Augapfel.
3-D-Drucke von Körperteilen werden immer realitätsnäher. Die in Tirol gebauten Augen und Lider sind für Schulungszwecke und die medizinische Ausbildung relevant.