3d-print bringer tandlæger, læger og ingeniører sammen på operationsstuen

Man siger, det bringer uheld at være 13 om bordet, men på Aarhus Universitetshospital er der ingen evidens for den påstand. Ingeniør Joakim Lindhardt er 13. mand om operationsbordet, og klædt i blåt falder han naturligt ind blandt kæbekirurger, læger og sygeplejersker.

Specialister fra tre forskellige specialer skal i dag arbejde sammen om at fjerne en cancertumor og rekonstruere kæbe og kind på patienten, der ligger på bordet. Det er en lang operation, der kræver omhu og præcision, men teamet får hjælp af et særligt redskab: 3d-printede hjælpeværktøjer, der er skruet på kæbe, og fibula fungerer som præcise saveguides.

Det er Joakim Lindhardt, der står for at omdanne scanninger til både virtuelle præsentationer og printede versioner af patientens kæbe før og efter operationen. Men hans arbejde slutter ikke der, for det er ham, der kommer cyklende fra 3d-printcenteret med de printede planer i hånden, som kirurgerne bruger som guide under operationen.

De seneste to år har kæbekirurger og læger på Aarhus Universitetshospital haft ingeniørerne lige ved hånden, når de havde brug for 3d-printede modeller og saveguides til at lette arbejdet på operationsstuerne.

Anvendelsen af teknologien betyder kortere iskæmitid for den knogle og hud, der skal danne den nye kæbe og kind, kortere tid på operationsstuen for behandlerne, kortere tid på lejet for patienten – og ikke mindst præcis kontakt mellem knoglestykke og kæbe.

Første snit i patientens ben bliver lagt med en almindelig skalpel, inden ledende overlæge på Plastik- og Brystkirurgi og Mikrokirurgi, Birgitte Jul Kiil, skifter til den elektriske monopolarkniv, der kauteriserer sivende blodkar undervejs.

Uret tikker, men operationen er blevet op til 45 minutter kortere med hjælp fra 3d-print. Stykket af fibula skæres ud efter saveguiden i den helt rigtige længde og de rigtige vinkler, så det passer perfekt som erstatning for det stykke kæbe, kæbekirurg Jytte Buhl har fjernet imens.

Ingeniør med blod på handskerne

Det er ikke nyt med 3d-printere inden for hospitalsverdenen og heller ikke på Aarhus Universitetshospital, hvor flere læger og kæbekirurger har ledet deres egne projekter. Visionen er at samle 3d-printere i et fælles center, som kan tilgås af hele Aarhus Universitetshospital, så ressourcerne udnyttes bedst muligt. Kan ingeniørerne overtage teknikken, så kan behandlerne koncentrere sig om klinikken, og så gør alle det, de er bedst til. -

- Jeg har brændt for det her, siden vi startede op på det. Det fungerer så godt, fordi kirurger og ingeniørerne har et fælles mål - nemlig at optimere kvalitet og sikkerhed, fastslår Jytte Buhl. Birgitte Jul Kiil peger også på, at det har været en læringskurve for begge parter, men at nøglen har været, at kirurger og ingeniører har fulgtes ad. Derfor har det også været vigtigt, at ingeniøren skulle i blåt og med til operationen, selvom det ikke lige var hans felt af ekspertise.

Der er da heller ingen tvivl om, at Joakim Lindhardt, der er uddannet med speciale i sundhedsteknologi, trives næsten lige så godt på operationsgangen, som han gør foran computeren. Han tænder ganske enkelt på at være med til at sikre patienterne et bedre resultat, og han kan ikke skjule sin begejstring, når han siger:

- Det er de færreste ingeniører, der har blod på handskerne på ugentlig basis, men vi der har det, er glade for det.

Det store arbejde gøres inden operationen

Når patienten kommer til ambulatoriet en uge før selve operationen til en samtale med røntgenlæge, kæbekirurg, onkolog, øre-næse-halskirurg, og plastikkirurg, har Joakim Lindhardt forvandlet CT-scanningerne, der laves i diagnostisk øjemed, til en virtuel 3d-præsentation. Det betyder, at han kan printe en model af patientens kæbe i målestokforholdet én til én.

Modellen af patientens kæbe kan printes i forskellige farver, så tumoren står tydeligt frem mod kæben, og det kan være til stor hjælp for både patient og personale. Modellen kan tages med på konferencer og give et bedre billede af, hvad der præcis er brug for, der bliver gjort.

Den kan også fungere som visuelt understøttende værktøj, når kirurgen skal forklare patienten, hvad der skal opereres og hvorfor. Når kæben er med i ambulatoriet, bruger behandlerne fra de tre kirurgiske specialer modellen til at blive enige om, hvor snittet helt præcist skal ligge.

Før blev den beslutning først endeligt fastlagt hen over den åbne patient på bordet, men nu tegner specialisterne en fælles tuschstreg på plastikmodellen inden de sender den tilbage til det virtuelle laboratorie hos Joakim Lindhardt og hans kollega Anders Mølgaard Jakobsen. Til sidst mødes ingeniør med kæbekirurg og laver operationen virtuelt. Det betyder, at de sammen lægger snittet og passer fibulaknoglen ind, for at sikre, at når første snit bliver lagt i patienten, så sker det med den bedst mulige plan.

Den store fordel ved at arbejde virtuelt er, at det giver mulighed for at perfektionere snittet og at fortryde det, hvis det viser sig ikke at være perfekt i første omgang. ­

- Det giver mig mulighed for at være på forkant. Jeg får overblik, og jeg føler en sikkerhed, fordi jeg ikke kommer til at møde overraskelser, fortæller Jytte Buhl.

Den virtuelle repræsentation af operationen bliver til sidst sendt til godkendelse hos alle ansvarlige kirurger. Når den sidste godkendelse er i hus, kan ingeniøren printe den model, der viser den nye kæbe med fibulastykket placeret. Og kæbekirurgen kan bøje den titaniumskinne, der skal holde kæben på plads, så den ligger klar og steriliseret på operationsbordet. Alt det er sket, inden det første snit ved dagens operation.

Operationen er i gang

På operationsstue 314 minder Birgitte Jul Kiil om, at snittet på underbenet er rykket lidt højere op end normalt, fordi det passer bedre med patientens anatomi.

-­ Jeg synes faktisk også, formen på knoglen ser bedre ud, svarer hendes kollega. Ud over stykket af fibula, skal Birgitte Jul Kiil og hendes lille hold i fodenden også have en lap hud med, der skal bruges til rekonstruktionen og sikre, at mest mulig blodforsyning kan følge med.

Det er et pillearbejde at blotlægge knoglen og sikre, at blodforsyningen kan genetableres, når det hele skal flyttes op til kæben om et par timer. I den anden ende er Jytte Buhl og øre, næse og halskirurgen Søren Dürr Gade ved at fjerne den tumor, der sidder udvendigt på kæbe og kind.

Et helt nyt rum for innovation

Alle ved, at når man saver lister derhjemme til køkkenet, så passer de aldrig perfekt, siger Joakim Lindhardt, når han skal fremhæve den præcision, der er den allerstørste fordel ved saveguiderne. Når enderne er skåret i vinkler efter skabelon, passer de bedre sammen og kan give et bedre resultat.

- Det er utroligt spændende at få lov til at hjælpe kirurgerne til at løfte det niveau af kirurgi op og være med helt fremme på forkant af, hvad der sker. Udvikling, udvikling, udvikling, som alle ingeniører elsker, siger Joakim Lindhardt. Han siger selv, at udviklingsarbejdet kan gå i gang nærmest samme dag, som den fikse idé er opstået, og kommer i sin begejstring til at sige, at det er meget agilt, selvom hans grin afslører, at han godt ved, at det er et overbrugt udtryk.

Og han er bestemt ikke alene om begejstringen. Det gælder hele teamet, der udnytter fordelene ved 3dprint.

- Det er simpelthen så stor en tilfredsstillelse. Man bliver helt høj af det, og det skaber stor glæde for hele teamet, fortæller Jytte Buhl.

At sikre, at hospitalet hele tiden er på forkant med den nyeste udvikling inden for 3d-print, kræver, at både ingeniører og kirurger vil levere. Der skal være plads til og mulighed for at stoppe op, fortælle og spørge, selvom man står midt i en operation. Og det er her, ingeniørerne i blåt for alvor kommer til sin ret.

- Ingeniørerne har stået i blåt tøj og assisteret os, og det har skabt et rum for innovation, at vi taler det samme sprog. Det har faktisk overrasket mig, hvor meget det har betydet, at de er med, hvor vi er, og at det har været nemt at spørge dem ’Er det her noget, du kunne hjælpe med?’, siger Birgitte Jul Kiil.

Holder vi niveau?

De 3d-printede skæreguides, der er printet massivt, kommer direkte fra sterilisering og er klar til at blive skruet fast i knoglerne. Joakim Lindhardt, der ellers havde overladt arbejdet til kirurgerne, kommer tilbage, ligesom kirurgerne er klar til at bruge dem i praksis.

- Jeg skal lige se, om vi holder niveau, siger han, imens han tager et mundbind på, så han kan observere fra nærmest hold. Og heldigvis holder ingeniørerne niveau, og saveguiderne passer perfekt, hvor de er tiltænkt på både kæbe og fibula. På benet skærer de knoglestykket fri uden at bryde blodtilførslen, så de er klar, når kæbeholdet er det.

Patientens temperatur er faldet lidt, og det betyder, at holdet af læger og sygeplejersker opmærksomt får dækket benet til, så knogle og hudlap bevares i bedst mulig stand. Patienten skal have strålebehandling bagefter, så den nye blodforsyning trækkes fra den modsatte side af kæben for at sikre det bedste resultat.

Arterie og vene fra benet sys sammen med arterie og vene på halsen. Karrene er kun to millimeter i diameter, det kræver tid, koncentration og mikroskop. Fire timer efter operationen startede, er alt klar til, at blodforsyningen til knoglestykket fra benet bliver skåret fri, og det bliver sat på sin nye plads i kæben.

Lønnen har tjent sig selv hjem

Inden Joakim Lindhardt blev ansat for to år siden, havde afdelingerne på Aarhus Universitetshospital muligheden for at bestille 3d-print fra USA eller Belgien, men det var både dyrt og besværligt. En enkelt skæreguide kunne koste 30.000- 70.000 kr. og ofte kræve, at en kirurg tog sin aften i brug for telefonisk at få detaljerne på plads. Til sammenligning koster det ca. 60 kr. at printe en kæbe på printcenteret i Skejby, når printer og ingeniørløn er betalt.

Patienten, der ligger på bordet på operationsstue 314, ville gerne se, hvordan hans kæbe præcist kommer til at se ud efter operationen, og med eget printcenter kan det nemt lade sig gøre. Den store besparelse har betydet, at afdelingerne bestiller langt flere print. I år er det blevet til 123 patientspecifikke modeller fordelt på syv specialer. Det er mere end en halv om dagen og lidt mindre end i 2019 formentlig på grund af corona-pandemien, vurderer Joakim Lindhardt.

Fra bestilling til levering går der i gennemsnit knap to dage, og lige netop leveringstiden spiller en afgørende faktor for, at de er så glade for deres printcenter på Aarhus Universitetshospital. Da saveguiderne skulle bestilles hjem fra udlandet, var det umuligt at nå inden for kræftpakkens behandlingstid på syv dage. Det betød, at det indtil for et par år siden kun var muligt at anvende 3d-print, hvis patienten ikke havde cancer.

Perfekte vinkler

Imens Birgitte Jul Kiil bærer knogle og hudlap op til Jytte Buhl, får den yngre læge lov til at lukke underbenet. Der er rigeligt med arbejde det næste stykke tid. Titaniumskinnen er skruet fast på kæben og efterlader ikke meget plads at arbejde på. Der er præcis plads til det stykke fibula, den ledende overlæge leverer til overtandlægen.

Nu skal det vise sig, hvor nemt og smart det er med præcise vinkler. Den printede model bliver tjekket en sidste gang, så alle er sikre på, at knoglestykket vender den rigtige vej. Men man skal passe på ikke at blinke, for så går man glip af det store øjeblik: Stykket af fibula klikker ind i kæben, som havde det altid været meningen, det skulle sidde dér.