Aus der Medizin, und hier vor allem der Fertigung von Implantaten, ist der 3D-Druck nicht mehr wegzudenken. Durch die schichtweise und millimetergenaue Fertigung der Implantate wird nicht nur weniger Material benötigt, sondern auch die Passgenauigkeit deutlich verbessert. Implantate können „aus einem Guss“ gefertigt werden, was die Gefahr späterer Bruchstellen deutlich reduzieren dürfte.
Schon jetzt geht man davon aus, dass beispielsweise Zahnärzte in Zukunft neue Zähne, Brücken und Implantate direkt in der Praxis via 3D-Druck herstellen werden und eine Hinzuziehung eines Zahntechnikers oder eines zahntechnischen Labors nicht mehr notwendig sein wird. Diese Mitarbeiter werden sich dann anderweitig spezialisieren müssen (mehr zum 3D-Druck in der Zahnmedizin).
Nicht alles aber ist Musik der Zukunft. Auch heute schon kommen Implantate aus dem 3D-Drucker zum Einsatz. Zum Beispiel in der Veterinärmedizin. So wurde beispielsweise einem Papageien ein neuer Schnabel aus Titan implantiert. Dadurch war es möglich, das Tier im Zoo wieder zu seinen Artgenossen zu lassen. Aber auch Hunde wurden bereits mit einer Beinprothese aus dem 3D-Drucker versorgt.
Die meisten medizinischen Implantate aus dem 3D-Drucker werden aber für den Menschen hergestellt, oder sind für ihn gedacht. So ist es mittlerweile möglich, künstliche Kniegelenke, Kreuzbänder, Teile von Beckenknochen und des Brustbeins, aber auch Kieferimplantate und Schädeldecken mittels 3D-Druck herzustellen und passgenau zu implantieren. Dabei gibt es gegenüber den herkömmlichen, bislang verwendeten Implantaten, meist keine Qualitätsunterschiede.
Vor geplanten Operationen kann auch ein Modell des betreffenden Organs oder der jeweiligen Knochenpartie gedruckt werden. Dadurch ist es möglich, den Verlauf der Operationen genauer zu planen und auch am Modell zu testen. So kann beispielsweise die für den Patienten schonendste OP-Methode herausgefunden werden.
Sehr interessant ist der 3D-Druck in der Medizin auch deshalb, da die einzelnen Ersatzteile im Krankenhaus direkt vor Ort gedruckt werden können. So ist weder eine Bestellung des Implantats auf Vorrat noch das Abwarten von Lieferzeiten notwendig. Nicht nur bei Notfall-OPs ist gerade dieser Aspekt von enormem Vorteil. Das notwendige Filament muss dafür natürlich vorrätig sein.
Besonders im medizinischen Bereich wird viel geforscht, und das betrifft zweifelsohne auch die Herstellung von Implantaten mittels 3D-Druck. Deshalb werden Sie in dieser Rubrik regelmäßig Berichte über Neu- und Weiterentwicklungen in diesem Sektor finden. Haben Sie selbst ein interessantes Thema, über das wir berichten sollen, können Sie uns gern im Kommentarfeld eine entsprechende Nachricht hinterlassen. Alle Neuigkeiten erhalten zuerst unsere Newsletter-Abonnenten kostenlos per Mail (anmelden).
Das in Dänemark beheimatete Start-up Particle3D hat ein Verfahren entwickelt, mit denen sie eigenen Angaben zufolge verbesserte Knochenimplantate mit dem 3D-Drucker herstellen können. Diese verwachsen mit dem Körper und sollen so langfristig den Patienten weniger belasten. Wenn die Behörden diese Implantate zulassen, ist es geplant, dass sie 2022 erstmals bei Patienten eingesetzt werden können.
Deutsche Forscher vom Fraunhofer IAP-Institut arbeiten an biometrischen Polymeren für ein neuartiges System zur Unterstützung des Herzens. Erste klinische Studien werden voraussichtlich 2022 stattfinden. Die im Rahmen des Projekts PolyKARD stattfindenden Forschungen sollen außerdem einen neuen 3D-Drucker für Medizinprodukte der Klasse III hervorbringen. Alle Infos.
Erst wenig getestet und trotzdem in China schon auf dem Vormarsch, sind Implantate aus dem hochporösen Material Tantal. Vor allem der hohe Schmelzpunkt von Tantal bereitet den Forschern für die additive Verarbeitung des seltenen Materials Probleme. Nach Angaben aus China aber konnten die Forscher diese Hürde mit einem eigenen 3D-Drucksystem überwinden und fertigen jetzt individuelle Implantate aus Tantal mit dem 3D-Drucker.
FossiLabs, ein Startup aus Pennsylvania (USA), hat vollständig poröse Implantate, die mit einem 3D-Drucker aus PEEK-Material hergestellt werden können, vorgestellt. Diese sollen dabei helfen, dass sich neues Knochenmaterial besser und schneller in die bestehende Struktur integrieren kann.
Das deutsche Unternehmen Evonik Venture Capital hat seine erste Direktinvestition in China getätigt. Ein Betrag in Millionenhöhe ging an das medizinische Start-up Meditool, welches sich auf den 3D-Druck von Implantaten aus PEEK-Material spezialisiert hat.
In der Medizin gibt es komplizierte Fälle, denen man mit Standardmethoden nicht immer helfen kann. Wie auch im Fall der 52-jährigen Linda Edwards, die nach einer Herz-Bypass-Operation ein zerstörtes Brustbein (lat. Sternum) hatte. Ärzten gelang es jetzt, ihr mit einem 3D-gedruckten Titanimplantat zu helfen.
Neue und moderne Technologien, wie die 3D-Visualiserung und der 3D-Druck, ermöglichen verbesserte Behandlungsmethoden in der Zahnmedizin, wie zum Beispiel die präzise Implantationsplanung. Modernste Aufnahmetechiken, spezialisierte Modellierungssoftware und Bohrschablonen aus dem 3D-Drucker sorgen für höchste Präzision.
Ärzte in Australien haben gemeinsam mit dem Unternehmen Anatomics einem Krebspatienten ein künstliches Brustbein aus dem 3D-Drucker eingesetzt. Das Titanimplantat, welches das Brustbein des Mannes ersetzt, wurde passgenau für den Patienten in kürzester Zeit und zu vergleichsweise niedrigen Kosten hergestellt.
Ein Unternehmen aus Polen fertigt für das Projekt „Wirbelsäule der Zukunft“ Implantate mit dem 3D-Drucker. Das soll die Behandlungsmöglichkeiten für Patienten mit Probleme der Wirbelsäule verbessern. Bisher konnte mit dem Projekt bereits 75.000 Patienten damit geholfen werden. Im nächsten Schritt sind jetzt maßgeschneiderte Wirbelsäulenimplantate aus dem 3D-Drucker geplant und sollen eine neue Ära in der Behandlung einläuten.
Forschern der University of Minnesota (USA) ist es gelungen, mit einem transparenten, 3D-gedruckten Schädelimplantat für Mäuse die Gehirnforschung zu verbessern. Echtzeitaktivitäten im Gehirn lassen sich dank der sogenannten „Sea-Shell“ deutlich besser beobachten. Die Forschung soll außerdem ein besseres Verständnis über die Funktion des menschlichen Gehirns liefern.
Das österreichische Unternehmen und Hersteller für 3D-Drucker Lithoz hat mit dem CeraFab 7500 einen neuen 3D-Drucker für den Einsatz in der Zahnmedizin vorgestellt. Beim CeraFab 7500 kommt die LCM-3D-Drucktechnologie zum Einsatz. Der neue Lithoz 3D-Drucker wird außerdem auch auf der IDS, der Weltleitmesse der Dentalbranche, erstmals vorgestellt.
Im schweizerischen Bettlach entsteht derzeit das Technologietransferzentrum „Swiss m4m Center“ mit dem Fokus auf Forschungs- und Wissenschaftstransfer für Implantate aus dem 3D-Drucker. Die Infrastruktur und das Dienstleistungsangebot sollen von Unternehmen und Forschungseinrichtungen gebucht werden können und außerdem neue Entwicklung für die Implantologie mit der 3D-Drucktechnologie entstehen.
Das italienische Unternehmen LimaCorporate hat in einem der führenden Krankenhäuser für Orthopädie in den USA seine erste 3D-Druckanlage zur additiven Fertigung von angepassten, komplexen Implantaten installiert. Damit sollen vor allem bei schwierigen Behandlungen bessere Implantatlösungen vor Ort schnell gefertigt werden können. 2020 wird die Anlage seine Arbeit aufnehmen und zukünftig noch weitere Kliniken in der Region mit passgenauen Implantaten aus dem 3D-Drucker versorgen.
Forscher des Fraunhofer-Instituts für Schicht- und Oberflächentechnik IST arbeiten an einem Verfahren für die Herstellung passgenauer Implantaten aus dem 3D-Drucker. Bei dem neuartigen Verfahren, an dem auch internationale Partner mitgewirkt haben, kommt auch ein Plasmastrahl zum Einsatz. Wir stellen die Forschungsarbeit und das Projekt mit seinen Vorteilen einmal genauer vor.
Der Inder Amit Bhanot leidet seit Jahren an starken Schmerzen und Einschränkungen in der Beweglichkeit. Selbst zwei Hüfttransplantate konnten keine Abhilfe schaffen, doch jetzt soll ihm ein Titan-Implantat aus dem 3D-Drucker ihm helfen.
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.
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.
Durch Traumata, Krebs oder Infektionen geschädigte Knochen können oft nicht mehr gerettet werden. Eine Amputation ist dann unausweichlich. Die Berliner Charité hat in umfassenden Tests nachgewiesen, dass 3D-gedruckte Titan-Mesh-Gerüste die Regeneration der Knochen unterstützen können.
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.
Das Industrial Technology Research Institute (ITRI) aus Taiwan hat angekündigt Knochenimplantate aus dem 3D-Drucker noch in diesem Jahr auf den Markt zu bringen. Die Implantate sind speziell für die Bevölkerung Chinas entwickelt worden und bestehen vorrangig aus Metall und Kompositmaterialien. Das Institut sieht in den gedruckten Implanteten zahlreiche Vorteile für die chinesische Bevölkerung. Und plant schon einen Schritt weiter.