Research Summary (Deutsch)


Lippen-Kiefer-Gaumensegel-Spalten zählen zu den häufigsten Formen kraniofazialer Anomalien. Für betroffene Kinder und ihre Familien sind sie sehr belastend, da die fehlende Barriere zwischen Mund und Nase nicht nur das Essen und Trinken, sondern auch den 
Spracherwerb erheblich erschwert. Zur zunächst rein körperlichen Bürde kommt daher schnell auch eine psychosoziale hinzu. Um die notwendige physiologische Struktur und Funktionalität chirurgisch herzustellen sind bislang mehrere Operationen erforderlich, oftmals dauert die medizinische Versorgung lebenslang an. 
Die Facial and Cranial Anomalies-Gruppe von PD Dr. Andreas Müller versucht, diese aufwändige und ihrerseits belastende Prozedur durch eine Kombination von Smartphone-basierten Bildern, künstlicher Intelligenz und 3D-Drucken von massgeschneiderten orthopädischen Gaumenplatten zu vereinfachen. Der Erfolg dieses Projekts würde nicht nur die große Belastung für die Kinder und ihre Familien verringern, sondern auch die Zugänglichkeit der Behandlung für Kinder mit Lippen-Kiefer-Gaumensegel-Spalten in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen verbessern.

Seit einigen Jahren haben wir am Universitätsspital Basel Patientinnen und Patienten erfolgreich mittels einer nicht-invasiven, kurz nach der Geburt beginnenden Therapie mit orthopädischen Platten und einem chirurgischen Eingriff im Alter von 8 Monaten behandelt. Dieses Verfahren wollen wir mit dem folgenden Ansatz sicherer und einfacher machen: 

  1. Aufnahme individueller Gaumenbilder per Smartphone
  2. Auswertung der Bilder mittels lernender Algorithmen zur Rekonstruktion der Morphologie des Gaumens und Modellierung einer Gaumenplatte
  3. Automatisierung des Workflows von (2) bis zum 3D-Druck der individualisierten orthopädischen Gaumen-Platten
  4. Reduktion der Behandlung auf einen einmaligen chirurgischen Eingriff im Anschluss an die passive Plattentherapie

Die Projektarbeit wird vom Botnar Research Centre for Child Health finanziert. Die Gruppe arbeitet zusammen mit Dr. Barbara Solenthaler von der ETH Zürich; Prof. Srinivas Gosla Reddy vom GSR Institute of Craniofacial Surgery, Hyderabad, Indien; Prof. Andrzej Brudnicki vom Institut für Mutter und Kind, Warschau und Prof. Markus Gross von Disney Research, Zürich.