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.
Immer mehr medizinische Unternehmen erkennen Potenzial von 3D-Druck
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.
Kundenindividuelle Implantate aus dem 3D-Drucker
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.
Additive Fertigung medizinischer Geräte, Instrumente und Werkzeuge
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.
3D-gedruckte Modelle zur Operationsvorbereitung
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.
Zukunft: Das Drucken von Organen
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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Tuberkulose ist ein tückische Krankheit, deretwegen gerade in Entwicklungsländern noch viel zu viele Menschen sterben. The Global Good Fund, eine Kollaboration von Intellectual Ventures und Bill Gates, versucht dieser mit einem kosteneffizienten Diagnosegerät Herr zu werden. Der erste Versuch der Herstellung im Spritzgussverfahren schlug fehl und war zu teuer. So wandte sich The Global Good Fund an Carbon mit seinem innovativen CLIP-3D-Druckverfahren, in der Hoffnung auf ein besseres Kostenersparnis. Und erreichten schließlich noch weitaus mehr als das.
Die University of Wollongong (UOW) in Australien hat zusammen mit Medizinern ein Gerät entwickelt, dass mit Hilfe von dem 3D-Druckverfahren für eine verbesserte Behandlung der Krankheit Diabetes Typ 1 eingesetzt werden kann. Das Royal Adelaide Hospital in Adelaide, im Süden von Australien, setzt den PICT-3D-Drucker bereits ein. Mit Hilfe von Fördergeldern soll der 3D-Drucker jetzt weiterentwickelt werden.
Die medizinische Versorgung ist gerade in entlegenen Gebieten Afrikas sehr schwierig. Mobile Labore sind teuer oder kommen aufgrund schlechter Straßen oft nicht an ihr Ziel. Die Folge sind unkontrollierbar ausbreitende Krankheiten. Das FieldLab, entwickelt von zwei Doktoranden der Rhodes University in Afrika, soll Abhilfe schaffen. Das ultrakompakte Gerät lässt sich tragen wie einen Aktenkoffer, setzt auf 3D-Druck und kostet 90% weniger als andere Geräte.
Mit dem Smartphone lassen sich einige sinnvolle Dinge tun: Die Route berechnen, die nächste Notapotheke finden oder auch schnell vor dem Abflug noch checken, ob zu Hause der Backofen ausgestellt ist. Aber mit dem Smartphone den Blutzucker messen? Das ermöglicht jetzt mit „GPhone“ eine neu entwickelte Smartphone-Hülle, mit mit einem 3D-Drucker hergestellt wird und so sehr kostengünstig (auch selbst) hergestellt werden kann.
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.
Schutzteile aus dem 3D-Drucker sollen bald Patienten, die sich einer schwierigen Tumorbehandlung unterziehen müssen, vor zu viel Strahlung schützen. So gelangt keine schädliche Strahlung an gesunde Hautpartien. Preisgünstig und zeitsparend ist die Methode obendrein.
Auf der diesjährigen Jahrestagung der Radiological Society of North Amerika gaben der Softwarehersteller Materialise und der Medizintechnik-Hersteller Siemens Healthineers ihre Zusammenarbeit bekannt. Ziel ist es, die Materialise Mimics inPrint 3D-Druck-Software Krankenhäusern weltweit zur Verfügung zu stellen.
Viele Ärzte üben ihre Eingriffe an Leichen oder greifen auf Tierversuche zurück. Mit dem neuen System BioMimics von Stratasys können realitätsnahe 3D-Modelle gedruckt werden, die noch genauer auf den zu operierenden Patienten zugeschnitten sind.
Der Kapitän der spanischen Fußballnationalmannschaft und Spieler von Real Madrid hat sich die Nase gebrochen. Um seine Verletzung zu schützen und trotzdem weiter spielen zu können, wird er in nächster Zeit 3D-gedruckte Masken von Younext tragen. Er ist nicht der erste Spieler, der eine derartige Maske trägt. Auch Kollegen wie Diego Godin oder Mario Mandžukić haben eine Verletzung mit einer solchen Maske geschützt. Bei den Vorteilen der Gesichtsmasken aus dem 3D-Drucker kein Wunder.
Die National University of Cordoba (UNC) in Argentinien hat erfolgreich einen Medikamenten-3D-Drucker installiert. Ziel der Forscher ist es jetzt, die Produktionsgeschwindigkeit und damit die Effektivität der additiven Herstellung von Tabletten und Medikamenten zu erhöhen. In naher Zukunft sollen Apotheken und Krankenhäuser sich ihre Tabletten selbst und nach Bedarf vor Ort selbst drucken können.
Nicht-alkoholische Lebererkrankungen sind nicht nur in den USA weit verbreitet. 100 Millionen Erwachsene leiden in den USA an NAFLD (nicht alkoholischer Fettlebererkrankung), weitere 20 Millionen an NASH (nicht-alkoholische Steatohepatitis). Organovo und Viscient Biosciences arbeiten gemeinsam an Therapien und Behandlungen gegen derartige Erkrankungen.
Archäologen gelang es, mit dem 3D-Druck den Schädel des ersten dänischen Wikingerkönigs Gorm des Alten zu rekonstruieren, der vor mehr als Tausend Jahren das Land beherrschte. Wie die Rekonstruktion möglich wurde und welche neuen Erkenntnisse die Forscher sammelten, erfahren Sie in diesem Beitrag.
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.
Mancher findet die Zahnreinigung mit Zahnseide etwas unangenehm und schlecht praktikabel. Das Unternehmen Blizzident hat sich diesem Problem angenommen und unter Zuhilfenahme der 3D-Drucktechnologie einen Zahnseidehalter entwickelt, der ähnlich wie ein Kamm aufgebaut ist und als 3D-Flosser bezeichnet wird.
Der Verlust eines Gliedes ist ein traumatisches Erlebnis. Das 3D Medical Applications Center (3DMAC) aus den USA hilft vorwiegend Veteranen, das verlorene Gliedmaß durch eine Prothese aus dem 3D-Drucker möglichst gut zu ersetzen. Das Leben soll sich wieder anfühlen, wie es früher war und das scheint 3DMAC auch zu gelingen.
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.
Forscher der TU Delft und der Boston University arbeiten daran, den thermischen Komfort von Gipsverbänden zu verbessern. Dies fördert den Tragekomfort und verbessert den Heilungsprozess. Eine wichtige Rolle für die Forscher spielt der 3D-Druck.
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.
TreeD filaments gehört zu den führenden Filamentherstellern Italiens. Das Unternehmen stellt jetzt unter der Bezeichnung „Healthfil“ eine Reihe von Filamenten vor, welche speziell für den medizinischen 3D-Druck entwickelt wurden und dabei auch erschwinglich sind. Besonders im Bereich der Orthopädie schafft der 3D-Druck neue Möglichkeiten zur Entwicklung von Produkten.
