Gesichtschirurgie: Ästhetik und Funktion verbessern mit KI verbessern

Künstliche Intelligenz (KI) und der Einsatz von computergestütztem Arbeiten sind in vielen medizinischen Fächern stark auf dem Vormarsch – so auch in der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie.

„Die präoperative Planung und die Behandlungsergebnisse im Kopf- und Halsbereich können so grundlegend verbessert werden“, betont Dr. Reinald Kühle, Experte der Deutschen Gesellschaft für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie (DGMKG). Auch bei der Durchführung einer Operation hilft die KI, Funktion und Ästhetik im Kopf- und Halsbereich zu verbessern. „KI-Algorithmen ermöglichen anhand von Bildgebungstechniken wie Computer- und Kernspintomographie detaillierte und exakte Vorhersagen von Knochen- und Weichteilstrukturen“, erläutert Kühle, Oberarzt an der Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie des Universitätsklinikums Heidelberg.

„So können wir bereits im Vorfeld einer Operation mit Hilfe von patientenspezifischen Bildern aus den Röntgenbildern und anatomischen Datenbanken exakt die Operationswege und -schritte für unsere Patient*innen planen“, erläutert Kühle. Die Behandlungspläne sind damit individualisiert und ganz auf die spezifischen anatomischen Merkmale und Bedürfnisse eines jeden Patienten zugeschnitten. „Durch die Integration von Patientendaten, medizinischem Fachwissen und maschinellem Lernen helfen KI-Systeme dabei, komplexe Zusammenhänge zwischen anatomischen Strukturen zu erkennen und präzise Vorhersagen über mögliche Behandlungsergebnisse zu treffen“, erklärt der DGMKG-Experte.

Zwar werden schon jetzt Eingriffe im Gesichtsbereich virtuell geplant, doch den Prognosen liegen derzeit häufig noch grobe Algorithmen zugrunde. „Eine Herausforderung besteht derzeit oft noch bei der Umsetzung virtueller Planungen in den Operationsaal“, betont Dr. Jörg-Ulf Wiegner, Präsident der DGMKG. „Eine ungenaue Umsetzung kann zu suboptimalen Behandlungsergebnissen führen und ästhetisch sowie funktionell nicht zufriedenstellende Ergebnisse zur Folge haben und das Risiko von Komplikationen erhöhen.“ Doch feststeht: Die Implementierung von KI-Technologien in bereits etablierte Software bedeutet einen deutlichen Fortschritt. Immer mehr Daten und das kontinuierliche Training der KI führen zu immer besseren Ergebnissen – und ermöglichen etwa die exakte Herstellung von patientenspezifischen Implantaten.

Doch wie werden diese modernen Implantate angefertigt und wo kommen sie zum Einsatz? „Die personalisierte Medizin verbessert durch patientenspezifische Implantate die Korrektur nach Verletzungen am Kopf, im Gesicht und an den Zähnen“, betont Kühle. Bei Knochenbrüchen erfolgen etwa patientenspezifische Osteosynthesen, die mithilfe von Platten oder auch individuell konfigurierten Biomaterialien aus dem 3-D-Drucker hergestellt werden. Biokompatible Führungsschablonen („Surgical guides“), die exakt auf die individuelle Anatomie des Patienten zugeschnitten sind, zeigen dem Chirurgen an, wo und wie ein Implantat eingesetzt werden soll.

„Diese maßgeschneiderten Lösungen ermöglichen es uns Chirurgen, präzise Schnitte und Positionierungen während der Operation vorzunehmen, was zu verbesserten Behandlungsergebnissen und einer verkürzten Operationszeit führt“, so Prof. Hendrik Terheyden, Pressesprecher der DGMKG. Patientenspezifische Osteosynthesen und chirurgische Führungsschablonen verbessern nicht nur Passform und Stabilität der Implantate, sondern reduzieren auch das Risiko von Komplikationen wie Weichteilirritationen und Infektionen. Sie optimieren die Präzision und Wirksamkeit von ausgewählten chirurgischen Eingriffen im Kopf- und Halsbereich.