Chirurgie und KI in der Behandlung von Lippen-Kiefer-Gaumenspalten

Ein Kind in Indien, geboren mit einer Lippen-Kiefer-Gaumenspalte, hat kürzlich direkt von den Forschungserfolgen eines interdisziplinären Teams der Universität Basel/Universitätsspital Basel und der ETH Zürich profitiert.

Babys, die mit einer Lippen-Kiefer-Gaumenspalte geboren werden, haben es oft schwer, sich zu entwickeln, da sie nicht richtig essen und manchmal nicht einmal richtig atmen können. Abhilfe bringt hier eine orthopädische Platte die den Gaumen des Babys abdeckt und zusätzlich dazu beiträgt, dass sich die Spalte in den ersten Lebensmonaten auf natürliche Weise verengt und den chirurgischen Spaltverschluss erleichtert. Diese Gaumenplatte musste bisher manuell hergestellt werden, ein arbeitsintensiver Prozess, welcher nur in medizinischen Zentren mit hohen Ressourcen verfügbar war. In dem Bemühen, den Zugang zu einer Spaltbehandlung durch eine Gaumenplatte weltweit zu erleichtern, wurden die Schritte der Gaumenplattenproduktion durch das Forschungsteam digitalisiert.  

Ein im Dezember 2021 geborenes Kind in Indien, war der erste Patient ausserhalb der Schweiz, welcher von diesem digitalisierten Prozess profitierte. Die Lippen-Kiefer-Gaumenspalte dieses Neugeborenen wurde gescannt und diese digitalen Daten wurden an die ETHZ gesendet. Dort erstellten KI-Algorithmen automatisch eine personalisierte digitale orthopädische Platte für den Gaumen dieses Kindes, die dann von einem 3D-Drucker in Indien gedruckt wurde. Diese Gaumenplatte half dem Baby bei der Nahrungsaufnahme und der Gewichtszunahme. Im Alter von 4 Monaten wurde das Baby dann operiert, um die Spalte zu schliessen.

Das Team ist begeistert: "Dies ist der erste Schritt, um weltweit jedem Spaltpatienten die präoperative Behandlung durch Zugang zu einer individualisierten orthopädischen Gaumenlatte zu ermöglichen, was durch Digitalisierung, Automatisierung und dezentralen 3D-Druck möglich ist."

Die einzelnen Schritte der Erfolgsgeschichte sind in einem Video zusammengefasst.

Über die Forscher:

Dr. Barbara Solenthaler und ihr Team vom Departement Informatik der ETH Zürich sind auf Computergrafik spezialisiert und bringen modernste Technologie in die präoperative Spaltbehandlung. Sie leitet das Forschungsprojekt gemeinsam mit PD. Dr. Andreas Müller. 

PD. Dr. Andreas Müller leitet die Forschungsgruppe Gesichts- und Schädelanomalien an der Universität Basel. Am Universitätsspital Basel ist er leitender Arzt für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, mit mehr als 20 Jahren Erfahrung in der Spaltchirurgie. Er leitet das Forschungsprojekt gemeinsam mit Dr. Solenthaler.

Dr. Prasad Nalabothu, Universität Basel und Universitätsspital Basel, implementierte die digitalen Arbeitsschritte in einem Spalt-Zentrum im «Saveetha Medical College and Hospital» und im «Bhagwan Mahaveer Jain Hospital in Bangalore», Indien. Dieser jüngste Erfolg baut auf einer langjährigen Zusammenarbeit zwischen klinischen Forschungsgruppen in der Schweiz und in Indien auf.