Forschung an der Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
Die Forschung der Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie ist auf die Bereiche orale Onkologie, Computer-assistierte Chirurgie und orofaciale Biotechnologie fokussiert. Im klinikeigenen Labor „Oral Biotechnology & Bioengineering“ wird die Regeneration von Hart- und Weichgeweben erforscht, damit Patientinnen und Patienten die Entnahme unter anderem von Eigenknochen erspart werden kann.
Aufgrund der engen Verzahnung von Klinik und Forschung sind wir in der Lage, den Erkenntnisgewinn aus der Forschung zeitnah unseren Patientinnen und Patienten zugutekommen zu lassen.
Zukunftsperspektiven und Potential der MKG-Chirurgie
Die größten Fortschritte in den kommenden Jahren in der MKG-Chirurgie sind im rekonstruktiven Bereich zu erwarten. Hier zeichnen sich insbesondere die Computer-assistierte Chirurgie und das Tissue-Engineering als zwei Felder ab, die zukünftig das Erscheinungsbild der MKG-Chirurgie sowohl im medizinischen als auch im zahnmedizinischen Bereich prägen werden. So haben in den vergangenen Jahren Computer-assistierte Techniken bereits partiell Eingang in die klinische Versorgung gefunden und zukünftige Entwicklungen haben ein großes Potential für eine rasche Implementierung in die Klinik. Beim Tissue-Engineering wurden in den vergangenen Jahren vor allem In-vivo-Techniken unter Einbeziehung mikrochirurgischer Techniken in der Klinik eingesetzt. Für einen routinemäßigen Einsatz von In-vitro-Techniken in der Klinik bedarf es allerdings, trotz aller Euphorie im vergangenen Jahrzehnt, noch weiterer Grundlagenforschung.
Durch Zusammenführung der beiden Techniken – Computer-assistierte Chirurgie und Tissue-Engineering – können sowohl hinsichtlich der Form als auch des Materials biologisch adäquate, Patienten-individuelle Rekonstrukte für Defekte nach Traumata, Tumoren oder aufgrund von Fehlbildungen hergestellt werden.
Der Forschungsbereich orale Biotechnologie befasst sich mit der Regeneration von Hart- und Weichgeweben. Patientenspezifische Knochenersatzmaterialien dienen der Stabilisierung und in der Heilungsphase der Regeneration des Gewebes, das dadurch seine Funktionsfähigkeit wiedererlangt.
Sowohl die Materialeigenschaften als auch die Formgebung der Regenerate sind Gegenstand unserer Untersuchungen. So wird die Integration von synthetischen oder im Tissue-Engineering-Verfahren hergestellten Materialien unter anderem in vitro in Zell- und Gewebekulturen und mit intravitalfluoreszenzmikroskopischen Techniken evaluiert. Vielversprechende Ansätze zur Optimierung der Integration von Knochenersatzmaterialien oder Regeneraten sind Wachstumsfaktoren und Hydrogele.
In optimaler Kombination lässt sich damit ein Knochenersatz herstellen, der sowohl osteokonduktive als auch osteoinduktive Eigenschaften besitzt und sich somit auch zur Versorgung grösserer Unterkieferdefekte eignet. Durch den Einsatz moderner additiver Fertigungsverfahren arbeiten wir daran, den von uns entwickelten Knochenersatz passgenau für die Bedürfnisse unserer Patienten anzufertigen. Mit der richtigen Kombination von Wachstumsfaktoren und Hydrogelen lässt sich aber auch die Zahnpulpa wieder regenerieren. Erste Ergebnisse lassen erwarten, dass es so in Zukunft möglich ist, einen traumatisch oder kariös geschädigten Zahn vital zu erhalten und den Ersatz dieses Zahnes hinauszuzögern.
Im Kontext der individualisierten Medizin erlangt die Computer-assistierte Chirurgie eine immer grössere Bedeutung. Die notwendige Ausgangsinformation hierfür stellt die fotographische, scannerbasierte und röntgenologische 3D-Bildgebung bereit.
Daher ist ein wesentlicher Entwicklungsbereich in der maxillofacialen Radiologie die Optimierung, Dosisreduktion und intraoperative Einbindung moderner digitaler Volumentomographen. Der Einsatz von in CAD/CAM-Verfahren hergestellten patientenindividuellen Implantaten und Osteosynthesen erlaubt uns eine international führende chirurgische Versorgung. Durch die Entwicklung eines statistischen Formmodells sind wir in der Lage, auch bei Vorliegen komplexer Deformitäten anatomisch korrekte Gesichtsschädel wiederherzustellen.
Inzwischen übertragen wir die Computer-assistierte Chirurgie auf die primäre Frakturversorgung und die Kieferumstellungsosteotomien. Die enge Kooperation innerhalb des Zentrums für Zahnmedizin ist hier von ausserordentlicher Bedeutung für die Optimierung des digitalen Workflows. Derzeit liegt der Schwerpunkt auf dem Aufbau einer digitalen Plattform mit dem Ziel, die noch spezifische Kenntnisse erfordernde computer-assistierte Behandlungsplanung zu semiautomatisierten, als Voraussetzung für eine routinemässige Integration patientenspezifischer Implantate im chirurgischen Gesamtbehandlungskonzept.
Die Konzentration von Sauerstoff im Tumor ist einer der wichtigsten prognostischen Faktoren: Eine niedrige Oxygenierung bedeutet eine schlechtere Überlebensrate, da sie mit einer erhörten Aggressivität des Tumors einhergeht und dabei die Wirksamkeit von Tumortherapien wie Chirurgie, Bestrahlung und Chemotherapie erheblich reduziert.
In einem Klinischen Forschungsschwerpunkt-Projekt der Universität Zürich ist die Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie beteiligt an der Entwicklung von nicht invasiven biologischen Methoden (Tumor Biomarker Identifikation mittels Immunhistochemische – und „Next Generation Deep Gene Sequencing“ Techniken) zur Sauerstoffmessung in Tumoren mittels bildgebenden Verfahren. Dies dient dem besseren Verständnis der Tumorphysiologie und ermöglicht letztlich eine effizientere, weil patientenindividuellere, Behandlung von Krebs, insbesondere im Kopf-Hals-Bereich.