Der 3D-Druck hat sich in der Medizin mit rasanter Geschwindigkeit ausgebreitet. Es werden bereits seit einiger Zeit Zahnkronen, Hörgeräte und chirurgische Instrumente erfolgreich mit 3D-Druckern hergestellt. Selbst für die Herstellung von Tabletten wird der 3D-Druck heute teilweise schon angewendet. Der medizinische 3D-Druck, also der Einsatz von 3D-Druckern in der Medizin, unterstützt die Medizin besonders auf zwei Arten: Zum einen wird es Chirurgen ermöglicht, passgenaue Implantate zu erstellen. Zum Anderen können Ärzte und Chirurgen die Operationsvorbereitung an 3D-gedruckten Modellen üben und so ein besseres Verständnis über die geplante Operation erlangen. Das so genannte Bioprinting kann also eigener Bereich betrachtet werden und ermöglicht der Medizin mit Unterstützung der additiven Fertigung weitere Verbesserungen der Behandlungsmöglichkeiten.
Schätzungen zufolge hat bereits ein Drittel der Unternehmen aus dem Bereich der Pharmazie und Medizintechnik bereits Erfahrung mit dem 3D-Druck eingesammelt. Dennoch steht die additive Fertigung noch in einem harten Konkurrenzkampf mit traditionellen Herstellungsmethoden, was besonders den 3D-Druck großer Fertigungsserien betrifft. Hier würde der 3D-Druck sehr viel Zeit in Anspruch nehmen, jedoch stellt das im medizinischen Bereich keine große Herausforderung dar, weil hier speziell für den Kunden zugeschnittene Lösungen hergestellt werden.
So macht der 3D-Druck im medizinischen Bereich beispielsweise die Entwicklung kundenspezifischer Implantate möglich. Diese erfüllen letztlich die individuellen Anforderungen der Patienten ohne Probleme.Ein Implantat hat die Aufgabe über einen längeren Zeitraum eine oder mehrere Funktionen eines Organs zu unterstützen, zu übernehmen oder es ganz zu ersetzen. Per Definition ist das Implantat komplett an den betroffenen Patienten und dessen Anatomie angepasst. Hier kommt der 3D-Druck ganz klar zum Vorschein und hilft bei der Fertigung individueller Prothesen oder Implantate.
Im medizinischen Bereich verwenden nun mehrere Unternehmen und bedeutende Akteure den 3D-Druck zur Fertigung individualisierter medizinischer Geräte. Durch den Einsatz der 3D-Drucktechnologie können Implantate und Prothesen leichter kostengünstige, komplexe und maßgeschneiderte Lösungen anbieten und die Fertigung von Zahn- und Gehörprothesen kann durch den 3D-Druck zusätzlich automatisiert werden.
Außerdem wird der 3D-Druck immer häufiger für das chirurgische Training angewendet. Die dritthäufigste Todesursache in den USA sind medizinische Fehler, die jetzt dank 3D-Druck reduziert werden können. Da immer mehr medizinische Geräte maßgeschneidert werden können, eignen sie sich ideal für die Herstellung individuall angepasster chirurgischer Modelle. Diese Modelle geben den Chirurgen die Möglichkeit, sich vor der Operation besser vorzubereiten. Zudem können dem Patienten die 3D-gedruckten Modelle vor der Operation gezeigt werden, so dass auch dieser alle Einsätze und Arbeitsschritte sehen und vor allem besser verstehen kann. Im Endeffekt soll der 3D-Druck die medizinischen Fehler reduzieren, was schon heute erreicht wird.
Mit fortschreitender Entwicklung der 3D-Drucktechnologie gewinnt auch eine dritte Art im medizinischen 3D-Druck an Bedeutung – das Drucken von Organen und menschlicher Stammzellen. Dieser medizinische Anwendungsbereich befindet sich allerdings noch in der Forschungsphase, obwohl bereits nennenswerte Resultate erreicht wurden.
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Das US-Unternehmen für Medizintechnik BIOLIFE4D liefert eindrucksvolle Ergebnisse in der Entwicklung von transplantierbarem Gewebe. Erst kürzlich haben wir über die Finanzierung und erste Erfolge ihrer Forschung berichtet. Jetzt gibt es bereits die nächste Nachricht, den 3D-Druck eines Herzpflasters. Und das Unternehmen möchte noch mehr.
Das Huhn Debbie Harry verlor in einer kalten Winternacht, die es außer Haus verbrachte, ihre beiden Füße. Debbie Harry überlebte und gewöhnte sich schnell an die neuen Umstände, doch ihre Besitzerin wollte ihr helfen, auch aus einem ganz bestimmten Grund. Sie wandte sich den sozialen Medien zu und bekam Hilfe. Heute geht Debbie Harry glücklich auf seiner Fußprothese aus dem 3D-Drucker.
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.
Der kleine Nik leidet an Zerebralparese, eine Krankheit, die dem Jungen und seiner Familie eine schlimme Prognose seitens der Ärzte bescherte: Es sei eher unwahrscheinlich, dass der heute Siebenjährige Nik jemals laufen könne. Sein Vater erfuhr von der 3D-Drucktechnologie und fertigte für seinen Sohn eine Orthese mit einem Formlabs 3D-Drucker. Nun kann Nik doch die Welt auf seinen eigenen Beinen erkunden.
Atmungsaktive und kundenindividuelle Orthesen aus dem 3D-Drucker bietet zukünftig der Medizintechnikhersteller Ottobock. Dafür erwarb das Unternehmen einen Mehrheitsanteil an dem Start-up plus medica OT und kann so seine Leistungen zur Herstellung von 3D-gedruckten Prothesen und Orthesen weiter verbessern.
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.
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.
Auf dem 3. Internationalen 3D-Druck-Kongress, der am 4. und 5. Mai 2018 im Kurfürstlichen Schloss zu Mainz stattfand, diskutierten Mediziner, Ingenieure, Materialforscher und 3D-Druck-Experten über die Zukunft des 3D-Drucks in der Medizin. Der 3D-Druck von Prothesen, Implantaten und ganzen Organen soll die Patientenversorgung revolutionieren. Ein Thema muss dabei besonders beachtet werden.
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.
Der 4D-Druck wird zu einem immer mehr erforschtem Gebiet. Die Georgia Tech in Atlanta (USA) hat schon einiges dazu ergründet. Sie haben mit ihrem 4D-Drucker bereits erste Tests durchgeführt, wo sie unter anderem eine selbst schließende, 3D-gedruckte Blume erfolgreich testen konnten. Nun soll der 4D-Drucker der Georgia Tech Prothesen und Elektrobauteile drucken. Erste Kooperationen mit Wissenschaftlern und Krankenhäusern sind im Gange.
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.
Das Elisabeth-TweeSteden Ziekenhuis (ETZ) zählt zu den wichtigsten Unfallkrankenhäusern in den Niederlanden. Die dortigen Traumachirurgen sind stets darum bemüht, Behandlungsmethoden zu optimieren und den Aufenthalt für den Patienten zu verbessern. Mit Verwendung der neuesten 3D-Drucktechnologien ist den Ärzten eine deutliche Entwicklung gelungen. Das sieht man auch in der Steigerung des Kappa-Scores, einer Bemessungsgrundlage, die aufzeigt, wie gut Ärzte die richtige Behandlung angehen.
Das Pharmaunternehmen UPSA aus Frankreich hat mit Unterstützung von einem 3D-Drucker die Kosten für Bauteile, die in der Produktion benötigt werden, deutlich reduziert. Allein für ein Bauteil ließ sich eine Kosteneinsparung von 95% erreichen. Die Anschaffunskosten für den Stratasys Fortus mc 450 3D-Drucker haben sich innerhalb eines Jahres bereits amortisiert.
Die meisten Menschen mussten in ihrem Leben schon einmal eine Zahnspange tragen. Das chinesische Unternehmen Smartee Denti-Technology hat vor langer Zeit Zahnschienen hergestellt, die nahezu unsichtbar sind. Die Herstellung übernahmen regionale Partnerunternehmen. Jetzt hat sich das Unternehmen einen eigenen 3D-Drucker angeschafft und stellt die beinahe unsichtbaren Zahnschienen mit 3D-Druck her. Über den Behandlungsfortschritt informiert eine den Patienten eine App.
Dr. Tarek Loubani von der Western University in Kanada war selbst in Krisengebieten tätig und erkannte das Problem fehlender medizinischer Instrumente. Ein Spielzeugstethoskop brachte ihn schließlich auf die Idee sich mit Hilfe von 3D-Druckern und leeren Plastikflaschen Stethoskope selbst herzustellen. Das gelang. Die Materialkosten für die voll funktionsfähigen Stethoskop liegen gerade einmal bei drei US-Dollar.
Der Microlay Versus ist der Nachfolger des früheren Dental 3D-Druckers Dental Fab. Seine Entwickler vom spanischen 3D-Drucker-Hersteller Microlay haben dem Microlay Versus einige Verbesserungen und neue Funktionen verpasst.
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.
Parkinson ist eine schwere neurodegenerative Erkrankung, die Patienten im Alltag sehr einschränkt. Die Western University in Kanada hat hierfür einen speziellen Parkinson-Handschuh entwickelt, der dank 3D-Druck individuelle Komponenten erhält und so das für Parkinson typische Zittern (Tremor) bestmöglich unterdrücken soll. Der personalisierte Handschuh ist hierbei eine größere Unterstützung als ähnliche Hilfsmittel, da die Komponenten auf den Patienten direkt zugeschnitten werden können.
Der 3D-Druck erwies sich in der Medizin bereits mehrfach und in unterschiedlichster Weise als nützlich. Nun werden an der britischen University of Manchester neue Forschungsprojekte ins Leben gerufen, die den medizinischen 3D-Druck weiter voranbringen sollen. Das neueste Projekt hat es sich zum Ziel gemacht, mittels 3D-Bioprinting neurodegenerative Erkrankungen zu erforschen,unter anderem Schlaganfall, Parkinson und Alzheimer.
3D Systems hat auf der LMT Lab Day Chicago 2018 seinen neuesten 3D-Drucker für zahnmedizinische Zwecke vorgestellt, den NextDent 5100. Der Hersteller verspricht eine Zeitersparnis von 70 bis 80% bei der Herstellung von Zahnprothesen. Aktuell laufen erste Betatests. Ab Sommer soll der 3D-Drucker erstmals ausgeliefert werden.