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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Die Nanostrukturen auf den Flügeln der Zikade inspirierten ein internationales Forscherteam aus den USA und China, deren Wirkung für infektionsresistente Implantate zu überprüfen. Mit Hilfe von 3D-Druck und dem Druckmaterial PEKK konnten die Forscher für die Medizin erstaunliche Ergebnisse erzielen.
3D-gedruckte Prothesen von Glaze Prosthetics eignen sich hervorragend, um trotz oder mit Prothese seine Individualität zum Ausdruck zu bringen. Das polnische Unternehmen stellte jetzt seine Geschäftsidee vor, bei der Menschen, die eine Prothese benötigen, diese ganz einfach selbst gestalten und mit einem 3D-Drucker anfertigen können.
Zu Gast bei der FIT AG in Lupburg (Bayern) diskutierte der Industrieausschuss der IHK Regensburg für Oberpfalz / Kelheim den Einsatz von 3D-Druck in der Medizin. Laut Geschäftsführer Fruth bieten Additive Verfahren ungeahnte Gestaltungsfreiheiten und fangen da an, wo andere Verfahren aufhören.
Im Rahmen des vom Bundesforschungsministerium unterstützen Projektes „Made for my Wheelchair“ kommt auch der 3D-Druck zum Einsatz. Ein Team aus Technikern, Designern und Rollstuhlfahrern entwickelte unter anderem eine Transporthilfe und eine Rollstuhlbeleuchtung, die von fast jedem nachgebaut werden kann.
Die weißrussische Regierung spricht sich angeblich für die Zusammenarbeit mit dem russischen Medical Technopark in Novosibirsk aus. Dort entwickelt man bereits 3D-gedruckte Implantate und weitere medizinische Geräte. Beim heutigen Besuch des weißrussischen Premierministers Andrej Kobjakow wurde eine mögliche Zusammenarbeit angedeutet.
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.
Mit dem Projekt SLS-ASSIST bietet das Fraunhofer UMSICHT Rheuma-Patienten und Angehörigen einen Workshop, wie sie Rheumahilfen mit einem 3D-Drucker selbst herstellen können. Die Teilnehmer lernen die Herstellung von der Idee bis zum fertigen Produkt, wie zum Beispiel Stiftehalter oder Flaschenöffner.
Die 3D-gedruckte Milchpumpe von Med3DP soll Frauen in Entwicklungsländern und Krisengebieten beim sicherem Abpumpen von Muttermilch helfen.
Das VTT Technical Research Centre in Finnland arbeitet an der Wundversorgung aus dem 3D-Drucker und nutzt dazu Nanocellulose und Elektronik, die auf einem Gazestreifen befestigt werden.
Das ukrainische Startup Sprybuild präsentiert die neue Drucktechnik CPWC. Unternehmensziel ist es, den schnellsten DLP-3D-Drucker der Welt zu entwickeln. Vor allem die Medizin soll von dem neuen Gerät profitieren.
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.
Von der Bayerischen Forschungsstiftung werden 220.000 Euro für die Entwicklung neuer Herstellungsmethoden für Stents zur Verfügung gestellt. Im Fokus steht dabei auch der 3D-Druck. Die Inhalte des Projekts namens NewGen-Stent können hier nachgelesen werden.
Das Spin-off der ETH Zürich, Kapanu AG, hat mit der „Kapanu Augmented Reality Engine“ einen Spiegel mit integriertem 3D-Scanner vorgestellt, mit dem die Patienten vor der bevorstehenden Zahnkorrektur das Ergebnis ihrer neuen Zähne betrachten und zusammen mit einem Experten entwerfen können.
Das Fraunhofer Institut IPA hat gemeinsam mit dem Blinden- und Sehbehindertenverband Württemberg sowie einigen Makern Lesehilfen für Sehbehinderte entwickelt. Diese Geräte wurden mit einem 3D-Drucker hergestellt. Auch private Maker reichten für den VRead Wettbewerb eigene gedruckte Sehhilfen ein, in denen ein Smartphone integriert wird.
Die Herstellung medizinischer Hilfsgüter mittels 3D-Drucker unterstützt Ärzte in Kriegsgebieten enorm. Das Glia Team hat mit Hilfe von Technikern in Gaza ein eigenes Modell gebaut und setzt dieses an verschiedenen Standorten ein.
Der Hersteller EOS hat mit der EOS Stainless Steel 17-4PH IndustryLine ein neues Metallpulver für den 3D-Druck mit Metall vorgestellt. Ein erstes Unternehmen verkündete bereits das Druckmaterial für die Kleinserienfertigung medizinischer Instrumente einzusetzen. Wir stellen das neue Druckmaterial einmal genauer vor.
Für die Erkennung des Bauchspeicheldrüsenkrebses war bislang unter anderem eine Blutuntersuchung notwendig. Forscher der University of Washington erschufen nun mittels 3D-Drucker mit dem BiliScreen ein Gerät, das Anzeichen dieser Erkrankung mit einem einfachen Augentest feststellen kann.
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.
Additive Fertigungsverfahren kommen immer häufiger zur Anwendung. Die Bereiche, in denen sich der 3D-Drucker als nützlich erweist, erweitern sich stets. Wie aber sieht es mit der Gesundheit und der Sicherheit am Arbeitsplatz aus?
Der 3D-Druck gewinnt weltweit an immer stärkerer Bedeutung, und dies in verschiedenen Branchen. Das indische Unternehmen Pandorum Technologies wurde jetzt für die Herstellung menschlichen Lebergewebes mittels 3D-Druck und seine weiteren Forschungsarbeiten mit dem Top Innovator Award ausgezeichnet.