Formlabs | 5 min Leestijd

De Shirley Techniek: ex-kankerpatiënt krijgt nieuwe 3D geprinte kaak

Dennie Rijk
20-09-17

In 1998 werd bij Shirley Anderson (op de foto hierboven links) tongkanker geconstateerd. Door een kaakimplantaat verloor hij een groot deel van het weefsel in zijn gezicht. In de hoop op een passende gezichtsprothese onderging hij jarenlang diverse behandelmethoden. Formlabs bood hem uiteindelijk de uitkomst: de Form 2 3D printer. Met behulp van deze Desktop SLA 3D printer werd een gezichtsprothese op maat gemaakt, die comfortabel draagt en realistisch oogt.  

 

Het sterke 50-jarige huwelijk van Shirley en Della Anderson bereikte een dieptepunt in 1998, toen bij Shirley tongkanker werd geconstateerd. “Vanaf dat moment volgden de slechte momenten elkaar op”, vertelt zijn vrouw Della. Jarenlang onderging Shirley operaties en bestralingen. Artsen zetten een radium-implantaat in zijn kaak, wat zijn gezichtsweefsel vernietigde. Chirurgen verwijderden zijn borstspieren om daarmee de onderkant van zijn gezicht te reconstrueren, maar dat werkte niet. Shirley eindigde zonder kaak en adamsappel. Omdat hij geen vast voedsel kon eten, viel hij in drie maanden tijd 36 kilo af. Hij draagt een chirurgisch masker om zijn gezicht te verbergen in het openbaar. Communiceren doet hij door middel van zijn whiteboard of via Della. 

De situatie kreeg een bijzondere draai toen het stel in 2012 Dr. Travis Bellicchi ontmoetten, verbonden aan Indiana University (IU) School of Dentistry en gespecialiseerd in maxillofaciale protheses. Shirley’s gezicht zag hij als een uitdaging. Hij had een gezichtsprothese nodig, vier keer zo groot als alles dat ooit op de universiteit gemaakt was. Toch was Dr. Bellicchi vastbesloten om een kunstmatige kaak te creëren voor Shirley.

Gezichtsmal.png

In eerste instantie gebruikte Dr. Bellicchi traditionele technieken voor Shirley’s prothese. Shirley zat urenlang met gips op zijn gezicht. Bij sommige patiënten ontstond hierdoor een claustrofobisch gevoel gevolgd door een paniekaanval, waardoor ze moesten ademen door een stro. Dr. Bellicchi maakte een kopie van Shirley’s gipsgezicht om de prothese in klei te vormen. Hij gebruikte die vorm voor de definitieve siliconen versie. Een kunstenaar schilderde vervolgens het oppervlak passend bij Shirley’s huidtint, een proces genaamd esthetische karakterisering. Ondanks de vele tekortkomingen was dit een hele tijd de standaardmethode voor het creëren van kunstmatige gezichtsdelen.

Advies nodig?

We denken graag met je mee!

Contact opnemen

“De traditionele werkwijze voor het maken van een gezichtsafdruk, het creëren van een model en een mal, en het ethische karakteriseren van de prothese is een zeer bewerkelijk proces”, vertelt Dr. Bellicchi. De prothese zat zo oncomfortabel dat Shirley hem niet meer dan een paar uur kon dragen. Bovendien was de prothese te zwaar waardoor het vaak afzakte en er ontbraken realistische huiddetails. Dr. Bellicchi: “We hadden een digitale oplossing nodig.”

Professor Zeb Wood, een docent aan the School of Media Arts and Sciences, verbond Dr. Bellicchi aan digitaal scannen, digitale modellering, digitale vormgeving en hoge resolutie 3D printen. Voor Shirley’s nieuwe prothese ontwikkelden ze in plaats van het oncomfortabele indrukproces een 'virtuele patiënt' – een digitaal model van Shirley’s gezicht met data uit een CT-scan om botdetails vast te leggen. Daarbovenop volgt een 3D gezichtsscan die de restdetails weergeeft. Dr. Bellicchi keek verbaasd op toen Cade Jacobs, student aan IU, in een mum van tijd een prothese maakte in 3D CAD software.

Cade Jacobs: “Ze konden niet geloven hoe makkelijk het was. Met de traditionele methode had men al jaren moeite om deze resultaten te boeken.”

3D model prothese.png

Het team gebruikte Formlabs 3D printers om de digitale modellering in een driedimensionaal gedrukte gietvorm te veranderen, klaar voor de definitieve prothese. Ze hadden oorspronkelijk geëxperimenteerd met FDM printen, maar al snel ontstond de voorkeur voor Formlabs’ Form 2 SLA 3D printer, omdat het ingewikkelde oppervlakten van de poriën kan meeprinten en een waterdichte vorm biedt.

De nieuwe 3D gedrukte gietvorm gemaakt op de Form 2 3D printer biedt een aantal voordelen ten opzichte van de traditionele vorm. Het oogt realistischer, het materiaal is veel lichter en het ademt meer, zodat het voor Shirley comfortabel aanvoelt gedurende een langere periode. De nieuwe prothese heeft bovendien een zeer dunne siliconen rand aan de uiteinden, die taps toeloopt voor een natuurlijke uitstraling en een aangenaam gevoel.  

Dr. Travis Bellicchi: “We gebruiken Form 2 3D printers van Formlabs om ongeveer 75 tot 80% van het proces in de traditionele prothetische fabricage te vervangen.”

“We zijn begonnen met Shirley Anderson,” vertelt Dr. Bellicchi. “En we hebben deze werkwijze bij verschillende andere patiënten toegepast.” Eén van de patiënten was Jackie Barnard, een man die zijn linkeroor verloor in een traumatisch ongeluk. Tijdens de eerste afspraak maakte Dr. Bellicchi een digitale scan van Jackie’s gezicht, en Cade hield zich bezig met de digitale modellering. Zes weken later volgde Jackie’s tweede bezoek aan IU. Jackie en zijn familie kregen het prototype van zijn nieuwe linkeroor te zien, gevolgd door de chirurgische werkwijze die Dr. Bellicchi en Cade gebruikten om de prothese passend te maken.

shirley_final.png.895x0_q80_crop-smart.png

Het IU-team heeft deze baanbrekende methode bij zes andere patiënten toegepast en blijft zoeken naar nieuwe kandidaten. Dr. Bellicchi is dankbaar dat Shirley zijn eerste patiënt mocht zijn. “Het is een voorrecht te mogen werken met een patiënt als Shirley, omdat ik fijn met hem kan samenwerken. Shirley draagt bij aan het proces om zijn eigen prothese te verbeteren. Ondanks dat het waarschijnlijk de grootste uitdaging was in mijn hele prothetische carrière, haal ik hieruit de meeste voldoening”, aldus Dr. Bellicchi.

Shirley en Della focussen zich momenteel niet op wat ze kwijtraakten, maar juist op wat ze nog hebben. Shirley schreef laatst op zijn whiteboard: “Mijn leven verloopt precies zoals ik het wil.” Nu heeft hij iets wat weinig mensen bezitten – een medisch proces dat naar hem vernoemd is. Dr. Bellicchi noemt de nieuwe digitale methode voor kunstmatige gezichtsdelen: De Shirley Techniek.

Vond je dit artikel interessant?

Krijg de nieuwste blogs direct in je mailbox door je hieronder in te schrijven.
Je geeft toestemming aan Layertec om je ingediende persoonlijke informatie op te slaan en te verwerken om je van de gevraagde informatie te voorzien.

Dennie Rijk
Dennie volgt alle ontwikkelingen op gebied van 3D printen op de voet. Hij is de ideale gesprekspartner voor bedrijven die zich oriënteren op 3D printen en vertelt met veel enthousiasme over mogelijke toepassingen.

Wellicht ook interessant