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.
Über die genannten drei Bereiche berichten wir regelmäßig auf dieser Themenseite oder Sie können die News auch direkt über unseren Newsletter abonnieren.
Die International Data Corporation (IDC) veröffentlichte kürzlich die Ergebnisse einer Umfrage, die aufzeigt, in welchem Umfang europäische Unternehmen des Gesundheitswesens sowie der Luft- und Raumfahrt den 3D-Druck in ihre Prozesse integriert haben. Die Entwicklung zeigt deutlich den Trend zur Einführung des 3D-Drucks. Doch es gibt auch zahlreiche Herausforderungen.
Die Dubai Health Authority (DHA) stellte in der letzten Woche ihre Pläne zur Verwendung des 3D-Drucks in der Zahnmedizin sowie im allgemeinen Gesundheitswesen auf dem Arab Health Congress (AHC) in Dubai vor.
Das US-amerikanische Unternehmen Microfabrica hat sich auf den 3D-Druck spezialisiert und stellte vor Kurzem seine zusammen mit US Endoscopy entwickelte Submillimeter-Biopsie-Zange vor. Die Zange soll eine bessere Früherkennung von Krebs ermöglichen.
Ärzte des Pamela Youde Nethersole Eastern Hospitals (PYNEH) in Hongkong nutzten zum ersten Mal den 3D-Druck, um bei einem Verkehrsunfallopfer ein Metall-Talus-Implantat mit einem 3D-Drucker herzustellen und einzusetzen.
Die in China gegründete Hunan Farsoon Hi-Tech Co. Ltd. hat sich nun auch auf die Laser-Metall-Sinterung spezialisiert und für dieses spezielle 3D-Druck-Verfahren den Metalldrucker FS271M entwickelt. Mit dem neuen 3D-Drucker angesprochen werden Unternehmen der Medizin, Luftfahrt, Raumfahrt und Automobilindustrie.
Vor Kurzem gab das schwedische Unternehmen OssDsign AB bekannt, dass er für seine 3D-gedruckten Schädel- und Gesichtsimplantate die Zulassung der US-FDA erhalten habe und seine mit einem 3D-Drucker gedruckten Implantate nun auch auf dem amerikanischen Markt anbieten kann.
Spanische Forscher haben einen neuen 3D-Biodrucker entwickelt, der menschliche Haut drucken kann. Die Haut aus dem 3D-Drucker soll für Tests von Arznei und Kosmetika zum Einsatz kommen, kann aber auch Opfern schwerer Verbrennungen zugutekommen.
Der US-Weltkonzern für Pharmaprodukte Johnson & Johnson hat eine Investition in den medizinischen 3D-Druck und Bioprinting bekannt gegeben. Bei dem Projekt geht es um einen Meniskus aus einem 3D-Drucker.
Der spanische Schmuckausrüster Hispana de Maquinaria hat vor kurzem den UVital IP-45 3D-Drucker eingeführt. Dieser nutzt das DLP-System, um lichtempfindliche Harze zu härten und so Schmuck oder medizinische Geräte herzustellen.
Wissenschaftler der Universität Uppsala in Schweden haben ein Diagnosetool für das Smartphone mit einem 3D-Drucker entwickelt. Mit dem Smartphone-Aufsatz soll es zum Beispiel möglich Gewebeproben zu analysieren, um Krebserkrankungen erkennen zu können. Vor allem Dritte Welt Staaten sollen von der Low-Cost-Variante profitieren.
Ein in Reno (US-Bundesstaat Nevada) ansässiges Unternehmen hat mit dem 3D-Druck-Verfahren unter der Bezeichnung „Hummingdoc Flip“ ein Gerät hergestellt, das die Herzfrequenz zur Ferndiagnose auf das Smartphone übertragen kann. Die Macher des Geräts haben aber noch weitaus größere Ziele.
Das Design Lab JeffDESIGN aus den USA wurde von zwei Ärzten der Thomas Jefferson University gegründet, die zur Aktualisierung der medizinischen Ausbildung beitragen möchten, indem sie Medizinstudenten darin unterrichten, wie der 3D-Druck funktioniert. Es handelt sich dabei um das erste Ausbildungslabor mit Fokus auf den medizinischen 3D-Druck.
Das in Singapur und Indien ansässige Startup Supercraft3D kündigte an, dass es insgesamt 1 Million US-Dollar für Investitionen in die Entwicklung medizinischer Implantate mit Hilfe von 3D-Druck erhalten habe.
Forscher aus Großbritannien und den USA perfektionieren gemeinsam eine Technik, bei der ein voll ausgebildetes menschliches Ohr aus patienteneigenen Stammzellen heranwächst. Dafür nutzen sie auch den 3D-Druck.
Eine Firma aus Israel hat mit einem 3D-Drucker einen medizinischen Marihuana-Inhalator hergestellt, der die genau Menge an Cannabis für den Patienten dosiert. Das Gerät verbindet sich per Funk mit einer medizinischen Datenbank und kann so Langzeitstudien zur Einnahme vom Marihuana als Medikament ermöglichen.
Das US-Unternehmen für Biotechnologie „Celprogen“ fertigte mit Hilfe von einem 3D-Drucker eine menschliche Bauchspeicheldrüse aus PLA und Stammzellen. Die Mitarbeiter der Forschungsgruppe wagten nach dem Versuch auch einen Ausblick in die Zukunft der Organherstellung mit 3D-Druckern.
Das „Royal Hospital for Sick Children“ in der schottischen Hauptstadt Edinburgh nutzte die 3D-Druck-Technologie, um für das neunjährige Mädchen Anya Storie ein neues Ohr anzufertigen. Das Mädchen leidet unter einer angeborenen Mikrotie (Ohrmuschelfehlbildung), die auch Auswirkungen auf ihr Gehör hat.
Philips hat mit dem IntelliSpace Portal 9.0 eine neue Analyse- und Quantifizierungsplattform für Ärzte vorgestellt, die auch mit 3D-Druckfunktionen und 3D-Rendering ausgestattet ist. Eine STL-Exportfunktion ermöglicht es, die Modelle mit hoher Detailgenauigkeit und Auflösung zu drucken.
Forschern aus Teschechien ist es gelungen mit einem 3D-Drucker ein funktionierendes Modell einer Lunge zu entwickeln. Das Modell dient den Medizinern dazu Atemprobleme zu simulieren und so Krankheiten wie Asthma besser erforschen zu können.
Bislang wurden die medizinischen Auswirkungen, einen Fötus in 3D zu visualisieren, nicht in vollem Umfang ausdiskutiert. Nun gelang es aber einer Gruppe von Experten, eine neue 3D-Scan-Methode zu entwickeln, die die Vorteile der 3D-Modellierung der Föten aufzeigt. Eltern haben jetzt die Möglichkeit, ihr ungeborenes Kind mit der VR-Brille als 3D-Modell zu sehen.