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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Das japanische Unternehmen Fasotec bringt noch in diesem Jahr medizinische Modelle auf den Markt, die echten Organen extrem ähnlich sind. Ein Arzt der Universität Kobe warnte jetzt sogar vor den 3D-gedruckten Modellen. Die Modelle „sind den echten Organen zu ähnlich“.
Der medizinische 3D-Druck gehört zu den spannendsten Forschungsbereichen im Rahmen der additiven Fertigung. Wir zeigen Euch 12 Beispiele was heute bereits mit 3D-Druck in der Medizin möglich ist. Von 3D-Druck synthetischer Haut über Forschungen im 3D-Druck von Herz, Niere und Leber. Hier erfahrt Ihr 12 Dinge in der Medizin, mit mit 3D-Druck heute schon möglich sind.
Mit dem ProJet® 3510 DPPro hat 3D Systems einen All-in-One-3D-Drucker für den medizinischen 3D-Druck vorgestellt. Der 3D-Drucker soll weniger Platz in Anspruch nehmen und trotzdem über einen größeren Bauraum aufweisen, als vergleichbare 3D-Drucker der Konkurrenz.
Mit HeartPrint® und einem Online-Tool namens SurgiCase stellt der belgische 3D-Drucker-Hersteller Materialise jetzt einen Service vor, der es Medizinern ermöglicht Herzen als Modelle aus dem 3D-Drucker anzufordern. Die Möglichkeit für die Chirurgen bereits vor der Operation am Replikat des Herzen der Patienten den Eingriff üben zu können, stellt eine erhebliche Qualitätsverbesserung der Behandlung dar.
Im Rahmen eines Forschungsprogramms der Universität von Toronto konnte jetzt erstmalig einem Kind aus Uganda eine Beinprothese aus dem 3D-Drucker erfolgreich eingesetzt werden. Dem kanadischen Forscherteam ist es gelungen die Prozesse so zu optimieren, dass die Fertigungszeit der Prothesen von mehreren Wochen auf wenige Stunden reduziert werden können. Es gibt aber noch ein anderes Problem.
Die 16-jährige Myalynn Ranson litt an einer Wucherung an der linken Seite ihres Gehirns. Der operative Eingriff erschien schwierig. Mit Hilfe von 3D-Druck konnte das Gehirn der Patientin zuvor als Modell erstellt und zur Operationsvorbereitung genutzt werden. Die Operation, am Silvesterabend vor wenigen Wochen, verlief erfolgreich. Myalynn kann heute schon wieder lachen. Und das Kinderkrankenhaus in Boston will weitere 1,2 Millionen US-Dollar in den 3D-Druck investieren.
Forscher eines Teams des St. Joseph’s Hospital in Phoenix (Arizona) haben interessante Neuigkeiten auf dem Kongress der Radiological Society of North American (RSNA) 2014 präsentiert, was die Behandlung des Herzleidens Aortenstenose mit Unterstützung des 3D-Drucks angeht.
Einem syrischen Soldat wurde in den Kopf geschossen. Er überlebt, doch sein Kiefer war vollständig zertrümmert. Mit Hilfe des 3D-Drucks und einem 3D-Titandrucker konnte dem schwer verletzten Mann sein Kiefer erneuert werden.
Mit 3D Life Prints wurde in Kenia eine Initiative ins Leben gerufen, die es sich zur Aufgabe macht mit Hilfe von 3D-Druck den Menschen in Kenia individuelle, passgenaue und preiswerte Prothesen anzubieten. Möglich machen das die jüngsten Entwicklungen der 3D-Drucker.
Das Unternehmen Materialise möchte mit dem Projekt „Materialise Hospital Solutions“ dafür sorgen, dass Krankenhäuser komfortabler und sicherer von 3D-Drucktechnologien profitieren.
Nach schwerer Krankheit konnte jetzt einem Chinesen geholfen werden wieder zu laufen. Unter Einsatz von medizinischem 3D-Druck- und 3D-Scan-Verfahren zeigte das West China Hospital der SiChuan University in China die Möglichkeiten neuer Behandlungsmethoden bei der Anwendung von 3D-Druck in der Medizin.
Michael Balzer rettete seiner Frau das Leben, in dem er von ihrem Kopf ein 3D Scan anfertigte und das digitale Modell mittels Sketchfab an die auf Neurochirurgie spezialisierten Fachärzte übermittelte. Ein Beispiel wie eine moderne, medizinische Behandlung heute aussehen kann.
Die Wissenschaftler des Australian Research Council (ARC) und Centre of Excellence for Electromaterials Science (ACES) haben mit dem BioPen einen 3D-Stift entwickelt, der Knochenmasse drucken kann. In Zukunft sollen Ärzte damit Knochenmaterial direkt in den menschlichen Körper drucken können.
Nach den Plänen einer Forschergruppe der Harvard University sollen in ein paar Jahren menschliche Organe künstlich mit Hilfe von 3D-Druckern hergestellt werden. Einen ersten Erfolg konnte die Harvard-Gruppe unter Leitung von Prof. Jennifer Lewis bereits verbuchen.
Seit Jahrzehnten wird der Einsatz von Marihuana zu medizinischen Zwecken heftig diskutiert. Nach Einschätzung der Befürworter könnte eine Legalisierung weltweit Millionen Menschen das Leben erleichtern. Gefährliche Schmerzmittel mit Suchtpotential wie Oxycontin, Percocet, Demerol oder Vicodin … „Inhalator ‚Syqe Inhaler‘ optimiert Konsum von medizinischem Marihuana“ weiterlesen
Das Unternehmen Materialise hat einen Erfolg bei Knieoperationen basierend auf 3D-Druck und einer hauseigenen Lösung zur Erstellung von medizinschen 3D-Modellen auf Basis von 2D-Röntgenbilden zur Operationsvorbereitung vermeldet. Die Operation wurde am Krankenhaus AZ Heilige Familie (Holy Family General Hospital) im … „2D-Röntgenbilder als Grundlage für medizinische Modelle aus dem 3D-Drucker“ weiterlesen
Nach einem Sturz aus der dritten Etage seines Hauses verlor der chinesische Farmer Hu Wei die Hälfte seines Schädels. Mit der Unterstützung von medizinischem 3D-Druck und einem Titannetzes konnte Hu Wei nun wieder die Fähigkeit erlangen zu … „Chinesischer Landwirt erhält neue Schädelhälfte aus dem 3D-Drucker“ weiterlesen
Die Vitos Klinik Kassel setzt bereits bei zehn Prozent aller Knieprothesen auf massgeschneiderte Prothesen aus dem 3D-Drucker. Aufgrund der schnelleren Genesung der Patienten plant die Vitos Klinik den Anteil nun auf 6 60 Prozent zu … „Kasseler Vitos-Klinik fertigt Kniegelenke mit 3D-Drucker“ weiterlesen
Der 3D-Drucker-Hersteller 3D Systems hat vor einem Monat das Unternehmen Simbionix für 120 Millionen US-Dollar übernommen und konnte diesen Firmenkauf erfolgreich abschließen. Das Wachstum im Bereich ‚medizinischer 3D-Druck‘ konnte sich 3D Systems mit dieser Übernahme sichern.