In den letzten Jahren hat sich der 3D-Druck als bahnbrechende Technologie in vielen Bereichen etabliert. In der Medizin, insbesondere in der Chirurgie, bietet der 3D-Druck vielfältige Möglichkeiten und bringt zahlreiche Vorteile mit sich. In diesem Artikel werden die Einsatzmöglichkeiten von 3D-Druck in der Chirurgie, die Vorteile und die Bereiche, die besonders davon profitieren, sowie einige bekannte Projekte diskutiert.
Der 3D-Druck bietet zahlreiche Möglichkeiten und Vorteile in der Chirurgie. Durch die Herstellung patientenspezifischer Implantate, präoperative Planung mit 3D-Modellen und das Potenzial des Bioprintings können Chirurgen präzisere Eingriffe durchführen, die Operationszeit reduzieren und die Patientenergebnisse verbessern. Besonders in den Bereichen Orthopädie, Neurochirurgie, Kiefer- und Gesichtschirurgie sowie Herz- und Gefäßchirurgie zeigt der 3D-Druck sein großes Potenzial. Erfolgreiche Projekte auf der ganzen Welt belegen, dass diese Technologie das Gesundheitswesen revolutionieren kann.
Der 3D-Druck erwies sich schon häufig als sehr nützlich in der Medizin. Doch für die Behandlung von Augenkrankheiten war der Einsatz von 3D-Druckern bisher eher weniger in Erscheinung getreten. Nun hat ein hat ein Assistenzprofessor der Washington State University (WSU) ein Forschungsstipendium vom US-Verteidigungsministerium erhalten, um ein 3D-gedrucktes Mikronadel-Array zu entwickeln, das die direkte Abgabe von Medikamenten in das Auge ermöglicht.
Ein Team von Wissenschaftlern der Newcastle University hat erstmals eine Hornhaut mit dem 3D-Drucker hergestellt. Entstanden ist sie mit einem einzigartigen Gel, welchem lange Forschungen vorweg gingen. Für die Wissenschaft und Medizin ist dieses flexible und preiswerte Verfahren ein großer Fortschritt.
Unser Rücken und vor allem unsere Wirbelsäule haben sehr viel zu tragen. Geht die Wirbelsäule kaputt, ist die Wirbelsäulenchirurgie oft der letzte Ausweg um die Schmerzen in den Griff zu bekommen. Medtronic kündigt mit der TiONIC-Technologie jetzt eine 3D-Druckplattform für Wirbelsäulenimplantate an, die dank ihrer verbesserten Osteokonduktivität und dem optimierten Behandlungsablauf überzeugen soll.
Die beiden Unternehmen BASF und Essentium kennen wir bereits aus anderen Berichten, wo sie in Kooperation innovative Ideen für den 3D-Druck entwickeln und umgesetzt haben. Jetzt wird eine neue Richtung eingeschlagen. Mit einem Tochterunternehmen von Essentium, Trifusion, arbeiten sie unter der Marke TriFusion Devices an einem „unglaublich starken“ Prothesensockel, der mit Hilfe von 3D-Druckern hergestellt werden soll. Ihr Ziel ist es, Prothesensockel in der Herstellung und die Kosten betreffend zu verbessern. Sie sind auf einem guten Weg – die Herstellung von einem individuellen, passgenauen Sockel dauer gerade einmal 24 Stunden.
Manche Bereiche in unserem Körper können sich als tückisch erweisen. Trifft der Arzt auf einen solchen, erweist sich das für den Patienten oft als schmerzhaft oder gar gefährlich. Gefährlich wird es zum Beispiel bei der Oralchirurgie, wenn der Arzt auf die Gaumenschlagader trifft. Diese ist mit bloßem Auge schlecht lokalisierbar. Das Startup Starfish Engineering LLC hat eine Methode auf Basis von 3D-Druck entwickelt, die dieses Problem für Oralchirurgen erheblich reduzieren kann.
Eine Herzklappenoperation ist für viele heute Ärzte Routine, birgt aber natürlich immer Gefahren die bei einer Komplikation schnell zu schweren Schäden am Patienten führen können. Mit einer neuen Software, die von Forschern der Universität von Ohio entwickelt wurde, soll Ärzten in Zukunft dabei geholfen werden, sich besser auf diese Operationen vorzubereiten. Eine wichtige Rolle spielt dabei auch der 3D-Druck.
Nach Angaben des Städtischen Klinikums Görlitz wurde diese Woche ein funktionelles Wirbelsäulen-Implantat aus dem 3D-Drucker erfolgreich eingesetzt. Als Material für das Implantat wurde Titan gewählt und es sei deutlich funktionaler als bislang verwendete Modelle. Das 3D-gedruckte Wirbelsäulen-Implantat ist eine Weltneuheit in der Medizin.
Die amerikanische Gesundheitsbehörde FDA hat aus Titan gefertigten, patientenspezifischen Wirbelsäulenimplantate aus dem 3D-Drucker zugelassen. Mit diesem konnte jetzt erstmals eine Halswirbelsäulenoperation erfolgreich durchgeführt werden. Mit beteiligt an der Entwicklung waren die Neurochirurgie am Klinikum Karlsruhe, die junge EIT Emerging Implant Technologies GmbH mit Sitz im Medizintechnikcluster Tuttlingen in Baden Württemberg und 3D Systems.
Im Krankenhaus Tirschenreuth in Bayern werden verstärkt Hüftmodelle und individuelle Hüftprothesen mit dem 3D-Drucker hergestellt. Das Krankenhaus setzt damit auf eine innovative Technologie, die vor allem den Patienten nützt.
Ein chinesisches Team widmet sich der Frage: Wie kann die komplexe Anatomie der Organe zu geringeren Kosten als bisher produziert werden. Sie schafften es, mithilfe der 3D-Drucker und dem Stereolithografie-3D-Druckverahren, die Kosten für die Herstellung solcher Organmodelle zu senken und die Dauer der Produktion deutlich zu reduzieren.
In Kroatien wurde einem 60-jährigen Mann ein 3D-gedrucktes Schultergelenk erfolgreich implantiert. Er gewann einen Großteil der Funktionen seines Gelenkes wieder. Operationen dieser Art halten viele noch für Zukunftsmusik, jedoch werden sie immer mehr zum medizinischer Mainstream, berichtet der Leiter der Operationsteams aus seinem beruflichen Alltag.
3D-gedruckte Modelle von menschlichen Organen sind von Vorteil für den behandelnden Chirurgen. Er kann Operationen besser vorab ausprobieren und dies auch besser planen. Noch realitätsnahere Organmodelle helfen umso mehr, denn dann erhalten Chirurgen genaueres Feedback und spüren besser, wie weit sie bei lebenswichtigen Eingriffen gehen können. Forscher der University of Minnesota haben daran gearbeitet und ihr Ergebnis in einer Studie präsentiert.
Der 3D-Drucker Hersteller Stratasys Ltd. gab gestern bekannt, dass Ärzte für Kardio-, Thorax- und Gefäßchirurgie der Universitätsklinik Mainz die PolyJet 3D Technologie für die Planung von komplexen, lebensgefährlichen Gefäßoperationen nutzen. Die Verwendung der 3D-gedruckten Modelle würde zu einer erheblichen Reduzierung der OP-Zeit, vor allem aber auch zu einer noch besseren OP-Planung und erheblichen Kostenreduzierungen führen.
Der Neurologe Dr. André Kemmling der Neuroradiologe am Unversitätsklinikum Schleswig-Holstein, konnte mit Hilfe von 3D-gedruckten Modellen der Hirnarterien seiner Patienten schon bis zu 70 Aneurysma-Patienten erfolgreich behandeln. Mit Hilfe der detailgenauen Modelle schaffte er es auch die durchschnittliche Zeit für einen operativen Eingriff von 30 Minuten auf 15 Minuten um 50% zu reduzieren. Der entscheidende Vorteil aber ist ein anderer.
Mehr als 12 Milliarden Australische Dollar hat ein Projekt zur Verfügung, das sich der Krebsbehandlung und der Tumorchirurgie widmet. Ziel ist es, mittels 3D-Druck einen Ersatz für die kranken Knochen zu schaffen und so für bessere Heilungschancen zu sorgen. Dafür wurde das Projekt „Just-in-Time-Implants“ gesartet und arbeitet an maßgeschneiderten Implantaten aus dem 3D-Drucker für Krebspatienten.
Ein Chirurgen-Team in Swansea, Wales, rekonstruierte erstmals einen Kiefer mit Hilfe eines 3D-Druckers. Das neue Verfahren war erfolgreich und wurde in die Liste der regulären Behandlungen aufgenommen. Diese Beitrag berichtet über die Behandlung von Debbie Hawkin und das weltweit erste Kieferimplantat aus einem 3D-Drucker.
In China gelang es in der letzten Woche einem Roboter, einer Patientin zwei Zähne, die mit einem 3D-Drucker hergestellt wurden, zu implantieren. Entwickelt wurde der Roboter, da in dem Land Zahnarztmangel herrscht und über 400 Millionen Menschen künstliche Zähne benötigen.
Die St. Lukas Klinik in Solingen hat sich einen 3D-Drucker für 6.000 Euro angeschafft. Mit dem 3D-Drucker werden zukünftig Modelle für die Operationsvorbereitung vor Ort hergestellt. Erste Kiefermodelle auf Basis realer Patientendaten konnten bereits erfolgreich mit dem 3D-Drucker hergestellt werden.
Die Medizin- und Dental-Abteilung bei Renishaw hat auf der Basis einer durch Rösler verfügbaren Maschinentechnik eine Möglichkeit gefunden, die Bearbeitungszeiten für das Glätten und Polieren von Schädelimplantaten drastisch zu verkürzen. Die Schädelimplantate aus dem 3D-Drucker erhalten durch Rösler-Gleitschliffanlage so den letzten Schliff.
In der spanischen Hauptstadt Madrid forschen Wissenschaftler an der Entwicklung einer Ersatzhornhaut, die mit 3D-Druckern hergestellt werden soll. Geplant ist, die Forschungsarbeiten innerhalb von fünf Jahren zu einem erfolgreichen Ende zu bringen.