Current State and Outlook in Medical 3D Printing and the Role of Radiology

Rofo. 2024 Oct 30. doi: 10.1055/a-2436-7185. Online ahead of print.
[Article in English, German]

Abstract

Medical three-dimensional (3D) printing is playing an increasingly important role in clinical practice. The use of 3D printed models in patient care offers a wide range of possibilities in terms of personalized medicine, training and education of medical professionals, and communication with patients. DICOM files from imaging modalities such as CT and MRI provide the basis for the majority of the 3D models in medicine. The image acquisition, processing, and interpretation of these lies within the responsibility of radiology, which can therefore play a key role in the application and further development of 3D printing.The purpose of this review article is to provide an overview of the principles of 3D printing in medicine and summarize its most important clinical applications. It highlights the role of radiology as central to developing and administering 3D models in everyday clinical practice.This is a narrative review article on medical 3D printing that incorporates expert opinions based on the current literature and practices from our own medical centers.While the use of 3D printing is becoming increasingly established in many medical specialties in Germany and is finding its way into everyday clinical practice, centralized "3D printing labs" are a rarity in Germany but can be found internationally. These labs are usually managed by radiology departments, as radiology is a connecting discipline that - thanks to the imaging technology used to produce data for 3D printing - can play a leading role in the application of medical 3D printing. Copying this approach should be discussed in Germany in order to efficiently use the necessary resources and promote research and development in the future. · 3D printing in medicine is a rapidly growing field.. · Image acquisition and processing provides an important basis for high-quality 3D models.. · Radiology, as the specialist discipline responsible for imaging, has a crucial role to play.. · Radiology should play a leading role in the introduction of 3D printing in everyday clinical practice. . · Streckenbach A, Schubert N, Streckenbach F et al. Current State and Outlook in Medical 3 D Printing and the Role of Radiology. Fortschr Röntgenstr 2024; DOI 10.1055/a-2436-7185.

Der Einsatz von dreidimensionalen (3D) Druckmodellen in der Patientenversorgung bietet eine Vielzahl von Möglichkeiten sowohl in Hinblick auf personalisierte Therapieansätze als auch bei der Aus- und Weiterbildung von medizinischem Fachpersonal. Als Grundlage für die Mehrzahl der 3D-Modelle in der Medizin dienen DICOM-Dateien aus bildgebenden Verfahren wie der CT und MRT. Die Erhebung, Bearbeitung und Interpretation dieser obliegt vorwiegend der Radiologie, der somit eine Schlüsselrolle in der Ausübung und Weiterentwicklung des 3D-Drucks zukommt.Diese Übersichtsarbeit soll einen Überblick über die Grundlagen des 3D-Drucks in der Medizin geben und seine wichtigsten Anwendungsgebiete zusammenfassen. Hierbei soll die Rolle der Radiologie als Knotenpunkt bei der Entstehung und Verwaltung von 3-D-Modellen im klinischen Alltag beleuchtet werden.Dies ist ein narrativer Übersichtsartikel zum 3D-Druck in der Medizin, der Expertenmeinungen auf der Grundlage der aktuellen Literatur und Verfahren aus unseren eigenen Zentren berücksichtigt.Während sich die Anwendung des 3D-Drucks in vielen medizinischen Fachrichtungen immer weiter durchsetzt und Einzug in den klinischen Alltag erhält, sind sogenannte „3D-Printing Labs“ in Deutschland bisher eine Seltenheit, während sie international bereits vielfach zum Einsatz kommen. Diese 3D-Druck-Labore befinden sich in der Regel unter der Leitung radiologischer Abteilungen, da aufgrund der Bereitstellung der zugrunde liegenden Daten für den 3D-Druck durch bildgebende Verfahren die Radiologie einen verbindenden und zentralen Knotenpunkt bei der Anwendung dieser Technologie darstellt. Um auch in Deutschland verfügbare Ressourcen effizienter zu nutzen und die Forschung und Entwicklungen voranzutreiben, sollte eine Übertragung dieses Ansatzes diskutiert werden. · Der 3D-Druck in der Medizin hat im letzten Jahrzehnt an Bedeutung gewonnen.. · Eine hohe Expertise in der Bilderfassung und -verarbeitung bildet eine wichtige Grundlage für hochwertige 3D-Modelle.. · Als für die Bildgebung verantwortliche Fachdisziplin fällt der Radiologie eine zentrale Rolle zu.. · Die Radiologie sollte bei der Einführung des 3D-Drucks in den klinischen Alltag eine führende Rolle einnehmen.. · Streckenbach A, Schubert N, Streckenbach F et al. Current State and Outlook in Medical 3 D Printing and the Role of Radiology. Fortschr Röntgenstr 2024; DOI 10.1055/a-2436-7185.