Hier berichten wir über medizinische Instrumente aus dem 3D-Drucker. Von Unternehmen, privaten Makern, Initiativen und engagierten Ärzten aus der 3. Welt.
3D-Druck-Verfahren kommen nicht nur in der Industrie und in privaten Haushalten, sondern auch in der Medizin immer stärker zum Einsatz. Hier werden aber nicht nur Prothesen, Implantate und Modelle von einzelnen Organen – die beispielsweise für die Erprobung von OP-Verfahren genutzt werden – mit diesem Verfahren hergestellt, sondern sogar medizinische Instrumente.
Nicht immer sind medizinische Gerätschaften direkt vor Ort vorhanden. Um Menschen trotzdem helfen zu können, beispielsweise in ärmeren Ländern der Erde, ist es durchaus sinnvoll, die Instrumente mit einem 3D-Drucker herstellen zu können. So dürfte beispielsweise auf so manchem Schiff oder Flugzeugträger mittlerweile auch ein 3D-Drucker vorhanden sein, mit dem dann die benötigten Instrumente, aber auch andere Ersatzteile gefertigt werden können. Durch den Druck vor Ort werden zudem Lagerkapazitäten eingespart.
Die additive Fertigung sorgt bei medizinischen Geräten und OP-Instrumenten für eine erheblich verbesserte gestalterische Freiheit. So können völlig neue Geometrien erschaffen werden, was mit konventionellen Verfahren kaum möglich ist. So ist es beispielsweise möglich, Ohrpassstücke oder Hörgeräteschalen mit der Stereolithographie oder dem Lasersintern herzustellen.
Zugleich lassen sich durch die additive Fertigung auch Spezialinstrumente, direkt auf den Patienten zugeschnittene OP-Instrumente sowie sogenannte „Drill- und Cutting-Guides“ herstellen. Dadurch könnten beispielsweise Hinterschnitte kein größeres Problem mehr darstellen und die Arbeit der Chirurgen und anderer Operateure erheblich erleichtern.
Gerade bei der Herstellung von Implantaten, Modellen einzelner Organe und der Entwicklung neuer medizinischer Instrumente wird die Zukunft einige Überraschungen bereithalten. Hier in dieser Rubrik informieren wir Sie regelmäßig über weltweite Neuentwicklungen beim 3D-Druck medizinischer Instrumente. Es lohnt sich also, in regelmäßigen Abständen nach neuen Beiträgen zu suchen. Damit Sie in Zukunft immer auf dem aktuellsten Stand sind, empfehlen wir Ihnen, zusätzlich unseren 3D-grenzenlos Newsletter zu abonnieren. Auch in diesem finden Sie regelmäßig Beiträge zu medizinischen Themen, sofern sie mit dem additiven Fertigung in Zusammenhang stehen.
Forschende aus Schottland, von der University of Strathclyde, Glasgow, haben ein voll funktionsfähiges Mikroskop entwickelt, das mit einem handelsüblichen 3D-Drucker in weniger als drei Stunden hergestellt werden kann. Mit Kosten von unter 50 GBP bietet es eine erschwingliche Alternative zu herkömmlichen Geräten und könnte Menschen in ärmeren Regionen der Welt helfen.
Indische Forscher des Indian Institute of Technology Guwahati haben ein 3D-gedrucktes Gerät entwickelt, das eine schnelle und genaue Diagnose von Harnwegsinfektionen ermöglicht. Der Prototyp erlaubt es, spezifische Bakterien in nur fünf Minuten zu detektieren und zu quantifizieren. Dies kann die Versorgung von Patienten, insbesondere in ländlichen Gebieten, erheblich verbessern.
Forscher aus Irland von der Queen’s University Belfast haben ein innovatives Verbandmaterial mittels 3D-Drucktechnologie entwickelt, um diabetische Fußgeschwüre zu behandeln. Das neuartige Konzept zeigt vielversprechende Resultate und könnte die Behandlungsmethoden von chronischen Wunden verändern.
Das 3D-Druck-Unternehmen EOS geht eine Partnerschaft mit Tecomet, Precision ADM und dem Orthopaedic Innovation Center ein. Gemeinsam wollen sie eine umfassende End-to-End-Lösung für die additive Fertigung medizinischer Geräte entwickeln. Medizinische Erstausrüster sollen so unter anderem von einer kürzeren Vorlaufzeit für die Produktentwicklung profitieren.
Das 3D-Druck-Unternehmen Boston Micro Fabrication (BMF) half dem Unternehmen Sutrue, ein Nähgerät für minimalinvasive Chirurgie mit 3D-gedruckten Mikroteilen zu entwickeln. Das Gerät, optimiert durch 3D-Druck, erreicht einen Durchmesser von nur 8 mm, und beschleunigt Heilungsprozesse durch weniger invasive Eingriffe.
Mighty Oak Medical und HP haben eine technische Partnerschaft bekannt gegeben, um mit Hilfe von HP’s Jet Fusion 5200 Druckern die präoperative Planung und Navigation in der Wirbelsäulenchirurgie zu verbessern. Mighty Oak’s FIREFLY-Lösung ermöglicht eine präzise Planung und sichere Platzierung von Pedikelschrauben. Die Partnerschaft verspricht eine Verbesserung der Patientensicherheit und Effizienz in der Wirbelsäulenchirurgie.
Forscher der Purdue University haben 3D-Druck und Elektropolung in einem einzigen Prozess namens Electrical Poling-Assisted Additive Manufacturing (EPAM) kombiniert. Das richtet die Dipole im PVdf-Filament während des Druckens aus, wodurch die ausgeübte Spannung besser angezeigt wird. Das zum Patent angemeldete Verfahren könnte Herstellern intelligenter medizinischer Geräte, intelligenter Roboter und anderer Produkte mit intelligenten Sensoren dabei helfen, das Gerätedesign und die Herstellung zu vereinfachen.
Die In-vitro-Fertilisation hilft Paaren mit unerfülltem Kinderwunsch, jedoch sind die Methoden nicht immer erfolgreich. Forscher der University of Technology Sydney haben ein 3D-gedrucktes Gerät entwickelt, das die Auswahl der starken Spermien verbessern soll. Sie hoffen, dass das Gerät Menschen, die mit Unfruchtbarkeit zu kämpfen haben, helfen und die Anzahl erfolgloser IVF-Zyklen reduzieren wird.
US-amerikanische Forscher von der University of Florida haben mit „AMULIT“ eine 3D-Druck-Methode entwickelt, mit der sie noch bessere medizinische Modelle zur Operationsvorbereitung herstellen können. Bislang war es schwierig, bei derartigen Modellen auch Blutgefäße und Ähnliches exakt nachzuahmen. Mit der AMULIT-Methode soll sich das ändern.
Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben eine Methode für den 3D-Druck von Roboterherzen entwickelt, die sich exakt auf Patienten zuschneiden lassen. Die Ärzte können sich damit noch besser auf das Herz des Patienten und dessen Probleme einstellen. Mit Manschetten ist es außerdem möglich, sich auf schwierig zu behandelnde Eingriffe wie Aortenstenosen vorzubereiten. Wir stellen die Arbeit der Wissenschaftler einmal vor.
Medizinstudenten der University of Arkansas for Medical Sciences (UAMS) haben neuerdings die Möglichkeit, mit 3D-Druckern hergestellte Leichenmodelle zu Lernzwecken zu verwenden. Diese Gelegenheit entstand dank zweier Neurochirurgen der Einrichtung, die die Beschaffung, die richtige Lagerung und wegen weiterer Faktoren im Umgang mit Leichen immer mehr als zu teuer empfanden. Mit den „Surgical Training Utility Devices“ erlebten die Studenten eine deutlich bessere Lernerfahrung.
Das 3D-Druck-Unternehmen 3D Systems berichtet, dass rms, ein Auftragsfertiger hochwertiger medizinischer Geräte, der Geräte mit besonders engen Toleranzen fertigt, den DMP Flex 350 Dual 3D-Druck in seinen Fertigungsprozess integriert hat. Das Unternehmen verfügt derzeit über mehr als 30 DMP-3D-Drucker von 3D Systems. Mit dem DMP Flex 350 Dual ist das Unternehmen in der Lage, seine Produktivität um bis zu 50 % zu steigern.
Drei Studentinnen der Elisava Barcelona School of Design and Engineering aus Spanien haben im Rahmen des Projekts „Odapt“ das Design einer Stomaplatte überarbeitet. Die von ihnen mit 3D-Druckern hergestellte, patientenindividuelle Variante, soll ein Auslaufen komplett verhindern, da sie maßgeschneidert hergestellt wird und so optimal am Patienten sitzt. Wir stellen die Arbeit der Studentinnen aus Barcelona zum Projekt „Odapt“ einmal genauer vor.
Die University of South Florida entwickelte Anfang 2020 mit Beginn der Coronavirus-Pandemie ein Teststäbchen, welches sehr einfach mit einem 3D-Drucker selbst hergestellt werden kann. Bis heute wurden damit mehr als 100 Millionen Nasen-Rachen-Tupfer gedruckt. Für seine Arbeit erhält das Entwicklerteam im Februar 2023 den „Patent for Humanity Award“. eine Auszeichnung des US-Patent- und Markenamts.
Das deutsche 3D-Druck-Unternehmen Liqtra aus Hamburg bringt mit dem LIQTRA FX-7 Pro einen 3D-Drucker mit patentierter Multi-Nozzle-Technologie auf den Markt. Der 3D-Drucker bietet einen Bauraum von 425 x 305 x 500 mm. Wir stellen ihn vor.
Ein Forscherteam aus China hat eine hochleitfähige 3D-Druck-Tinte entwickelt, die vielseitig einsetzbar ist. Das Material eignet sich für Geräte zur Überwachung der Herzfrequenz und zur Stimulierung der Nerven. Dem geleeartigen Hydrogel könnten auch RFID-Chips hinzugefügt werden.
Lincotek Additive gibt bekannt, dass es seit seiner erstmaligen Verwendung des 3D-Drucks über 800.000 medizinische Geräte mit dem Metall-3D-Drucker hergestellt hat. Dabei erzielten sie unter anderem sehr gute Stückkosten, im Vergleich zu traditionellen Herstellungsverfahren. Wir stellen Lincotek und wie sie 3D-Druck im Unternehmen einsetzen einmal genauer vor.
Das französische Pharmaunternehmen Gattefossé und das Unternehmen für regenerative Medizin CTIBiotech haben zusammen 3D-Bioimpedanz-Hautchips entwickelt, mit denen sich Hautkrankheiten patientenspezifisch ermitteln lassen. Die 3D-druckbaren Lab-on-a-Chip-Geräte können durch den Talgspiegel eines Gewebes die Hauterkrankungen von Patienten nicht-invasiv modellieren. Die neuen Geräte sollen effektivere Tests möglich machen.
Forscher an der University of Minnesota Twin Cities haben mit 3D-Druck einen neuartigen Lichtdetektor entwickelt. Über diesen wollen sie bei Lupus-Patienten den Zusammenhang zwischen Lichtmenge und Symptome korrelieren. Wir stellen die Arbeit der Forscher einmal genauer vor und wie 3D-Druck ihnen bei der Entwicklung des Lichtdetektors half.
Das 3D-Druck-Unternehmen AddUp Inc. und die Acrotec Group geben ihre Partnerschaft bei der Entwicklung industrieller Lösungen für die Medizintechnik-Branche bekannt. Beide beschäftigen sich bereits mit der Herstellung von Implantaten sowie Instrumenten für chirurgische Eingriffe. In ihrer Partnerschaft wollen sie ihr Know-how bündeln und neue Ideen hervorbringen.