Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
Weltneuheit im 3D-Druck – Cuttlefish:Eye®
Augenprothesen aus dem 3D-Drucker werden die bisherige, rein manuelle Herstellung individueller Prothesen ablösen und damit eine ganze Branche revolutionieren. Das disruptive Verfahren, bei dem modernste 3D-Drucktechnologien des Fraunhofer IGD zum Einsatz kommen, beschleunigt die Produktion von Prothesen erheblich und bietet eine schnellere, bessere und komfortablere Behandlung. Ende 2021 erhielten die ersten zu versorgenden Personen einen vollständig 3D-gedruckten Augapfel.
Rund 8 Millionen Menschen – etwa 0,1 Prozent der Weltbevölkerung – benötigen nach aktuellen Schätzungen ein künstliches Auge. Augenprothesen werden immer dann notwendig, wenn ein Auge aus gesundheitlichen Gründen operativ entfernt werden musste, z. B. infolge einer schweren Verletzung oder einer lebensbedrohlichen Krankheit wie Augenkrebs.
Das Fraunhofer IGD hat in enger Zusammenarbeit mit der britischen Firma Ocupeye Ltd und dem Londoner Moorfields Eye Hospital die Software Cuttlefish:Eye® entwickelt. Sie erstellt auf Basis eines 3D-Scans der Augenhöhle und einem farbkalibrierten Foto des gesunden Auges ein virtuelles Modell für den 3D-Druck, das in der Optik dem gesunden Auge in nichts nachsteht. Am 25. November 2021 erhielt der Brite Steve Verze als erster Patient ein solches 3D-gedrucktes Auge. Der behandelnde Facharzt, Prof. Mandeep Sagoo, erläutert: »Wir sind begeistert von dem Potenzial dieses vollständig digitalen Auges. Dies ist der Höhepunkt von vier Jahren Forschungsarbeit an einer hochentwickelten Technologie. Sie hat eindeutig die Kraft, die Wartelisten bei der Prothesenherstellung zu verkürzen.«
3D-Druck ersetzt aufwendige Handarbeit
Der bisherige Prozess, wie Okularistinnen und Okularisten die Augenhöhle individuell vermessen und die Prothese herstellen, ist seit Jahrzehnten weitgehend unverändert geblieben. Die invasive Modellierung kann nicht nur unangenehm bis schmerzhaft sein und erfordert oft eine Vollnarkose, sondern ist vor allem für Kinder eine weitere belastende Erfahrung, nachdem ein Auge entfernt worden ist. Dass der künstliche Ersatz anschließend in Handarbeit zeitaufwendig herzustellen ist, führt bis dato dazu, dass Betroffene mehrere Monate warten müssen, ehe ihnen die Prothese eingesetzt werden kann. Eine 3D-gedruckte Prothese erfordert im Gegensatz zur Modellierung lediglich einen Scan der Augenhöhle von wenigen Sekunden Dauer, und auch die Herstellungszeit der Prothese verkürzt sich massiv. Eine Augenprothese aus dem 3D-Drucker ist nicht nur in einem Bruchteil der Zeit hergestellt, sie sieht auch deutlich realistischer aus. Möglich machen das die Algorithmen von Cuttlefish:Eye® und Cuttlefish®.