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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In einer Münchner Praxis für Kieferorthopädie wird nahezu vollständig auf digitale Technik gesetzt. Neben verschiedenen anderen technischen Geräten kommt auch ein 3D-Drucker zum Einsatz.
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.
Ganz im Norden Deutschlands hat der Jungunternehmer Philipp Barluschke mit seinem Unternehmen BarluParts 3D menschliche Unterarmprothesen entwickelt, deren Einzelteile auch aus dem 3D-Drucker kommen.
Menschen, die an Krebs erkranken, müssen sich oft einer langwierigen Behandlung unterziehen, können aber nach erfolgreichem Abschluss ihren Alltag meist wieder gut regeln. Anders ist dies bei Patienten, die an Kiefertumoren leiden. Wie Ärzte der Charité den 3D-Druck bei einer solchen Erkrankung einsetzen, lesen Sie in diesem Beitrag.
Immer häufiger kommt der 3D-Druck in der Medizin zum Einsatz. Jetzt hat sich das Hongkonger Adventist Hospital Tsuen Wan dazu entschlossen, zukünftigen Eltern die Möglichkeit zu bieten, 3D-gedruckte Modelle ihres Fötus in den Händen halten zu können, die später eine schöne Erinnerung an diese Zeit sind.
Niederländischen Forschern gelang es, ein Blutgefäß-Modell mittels 3D-Drucker für die Thrombose-Forschung herzustellen. Auch die Ursachen einer Thrombose wurden mit diesem Modell untersucht.
Ingenieure für Biomedizin der North Carolina Duke University haben den 3D-Druck zur Herstellung des Diagnostikgerätes „D4 Assay“ eingesetzt. Mit diesem Gerät können binnen 15 Minuten aus einem einzigen Tropfen Blut erste Anzeichen für Krankheitserreger erkannt werden.
Der 3D-Druck von Ersatzgewebe gewinnt verstärkt an Bedeutung in der regenerativen Medizin, doch die Qualitätskontrolle gestaltet sich schwierig. In einem Forschungsprojekt namens „PhotonControl“ testen deutsche Forscher verschiedene Verfahren zur Qualitätskontrolle. Und präsentieren Lösungsansätze.
Forschern der ETH Zürich ist es gelungen ein Kunstherz aus Silikon mit einem 3D-Drucker herzustellen, dass wie ein echtes menschliches Herz arbeitet. Mit dem Kunstherz soll vor allem einer bestimmten Menschengruppe geholfen werden, die nur selten ein Spenderherz erhalten.
In Singapur öffnete gestern ein neues 3D-Druck-Zentrum seine Pforten, welches seinen Schwerpunkt auf die Gesundheitsforschung legt. Die Kosten des Zentrums belaufen sich auf etwa 13 Millionen US-Dollar und werden von verschiedenen Einrichtungen und Kooperationspartnern übernommen.
Forscher des UniversitätsSpitals Zürich und der University of Sydney entwickelten gemeinsam eine neue Testbrille, mit der bei Patienten der Schielwinkel schnell und korrekt gemessen werden kann. Diese Testbrille wurde mit der 3D-Druck-Technologie hergestellt.
Forschern für Functional Material-Engineering an der ETH Zürich ist es gelungen, mittels 3D-Druck ein Silikonherz herzustellen, welches fast so genau schlägt wie die reale Vorlage. Das künstliche Herz hält allerdings nur etwa 30 bis 40 Minuten bzw. für ca. 3.000 Schläge. Danach kam es zu Rissbildungen.
Japans größtes Handelsunternehmen, die Mitsubishi Corporation, setzt verstärkt auf den 3D-Druck. Dazu ist das Unternehmen in der chinesischen Stadt Zhuhai zwei Kooperationsvereinbarungen eingegangen, die für Investitionen in ein neu zu gründendes 3D-Druck-Unternehmen in der Stadt sorgen.
Das in der niederländischen Stadt Utrecht ansässige St. Antonius Hospital nutzt 3D-gedruckte Brustbeinmodelle für die Herzchirurgie. Mit diesen Modellen, mit denen Metallplatten bereits vor der OP angepasst werden, soll eine präzisere Sicherung bei Verkürzung der OP-Zeiten möglich werden.
In den Vereinigten Arabischen Emiraten konnten nach Informationen einer lokalen Nachrichtenquelle mit dem 3D-Druck mindestens sieben Säuglingen, die an einem angeborenen Herzfehler litten, das Leben gerettet werden.
Nicht immer funktionieren unsere Gliedmaßen so wie es eigentlich sein soll. Um manche Dinge besser in den Griff zu bekommen, hat eine Designerin einen zusätzlichen Daumen entwickelt, dessen Bestandteile teilweise 3D-gedruckt werden.
Das Fürther Unternehmen LPKF hat neue Laserschweißsysteme für Laser-Kunststoffschweißen entwickelt und richtet sich vor allem an die Medizintechnik. Mit den Systemen sollen die hohen Anforderungen an der Medizintechnik an die Fertigungstechnologien erfüllt werden. Wir stellen die CAD-CAM-Systeme einmal genauer vor.
Neue Forschungsarbeiten zeigen auf, dass der 3D-Druck zum ersten Mal auch für die Herstellung von Tabletten in Kapselform geeignet ist. Dazu nutzten Forscher der University of Nottingham eine Kombination aus Inkjet-Druck und UV-Härtung.
Forscher der University of Twente haben vor Kurzem die neueste Version ihres MRT-kompatiblen Biopsie-Roboters Stormram 4 präsentiert. Dieser eignet sich für manuelle Brustbiopsien und soll dazu beitragen, das Leben Tausender Patientinnen zu retten.
Wissenschaftlern der Universität von Glasgow gelang es, eine neue Behandlungsmethode zur Herstellung synthetischer Knochen zu entwickeln und bei einem Hund umzusetzen. Jetzt hofft man, auch menschliche Knochenimplantate mit einem 3D-Drucker herstellen zu können.