• Bild 1 Fingerimplantate EOS kenext

    Fingerimplantate: Mithilfe von Additiver Fertigung können Gitterstrukturen erzeugt werden, die den Heilungsprozess nach dem Einsetzen eines Implantats in den menschlichen Körper maßgeblich beschleunigen können. Zudem sorgt eine relativ große und durch den Herstellungsprozess definierbare raue Oberfläche für eine bessere Einheilung des Implantats und damit ein optimales Verwachsen des Implantats mit dem Knochen. Bild: EOS

  • Bild 1a EOS_Medical_Alphaform_Instrumentaria_HipImplant_Content EOS kenext

    Ein 15-jähriger Krebspatient erhält das perfekte Implantat und neue Hoffnung: Das Implantat aus Titan verfügt über eine große Zahl an Hohlräumen. Diese gewichtsreduzierenden Aussparungen bei sonst massiven Teilen sind nur mit der Additiven Fertigung zu erreichen. Bild: EOS

  • Bild 2 Fraunhofer -passgenaue knochenimplantate aus dem druckerbild kenext

    Die Gerüststruktur des Implantats (Scaffold), das aus einem speziellen Copolymer gefertigt ist, ist dem natürlichen Knochen nachempfunden. Das 3D-Druckverfahren ermöglicht eine sehr individuelle, passgenaue Formgebung und Stabilität. Bild: Fraunhofer

  • Bild 3 Fraunhofer 3D-Druck Implantate kenext

    Das Fraunhofer-Forscherteam nutzt einen sogenannten Plasma-Jet. Das Gerät bläst einen kalten Plasmastrahl, der reaktive Aminogruppen enthält, direkt auf die gedruckte Schicht. Die Aminogruppen binden an der Oberfläche und sorgen dafür, dass sich Knochenzellen hier wohlfühlen und gerne anhaften. Bild: Fraunhofer

  • Bild 4 1504104263583_Hueftimplantat-Mugeto Fraunhofer kenext

    Die Herstellung medizinischer Implantate aus biokompatiblen Materialien wie Titan, Kobalt-Chrom oder Edelstahl sind heute problemlos möglich. Ein weiteres Beispiel ist das Hüftimplantat Mugeto mit integrierten Hohlräumen für Medikamentendepots. Bild: Fraunhofer

  • Bild 5 schulterimplantat materialise kenext

    Für den Ersatz von Schultergelenken ist ein patientenspezifischer Ansatz häufig besser geeignet als Standardlösungen – insbesondere, wenn schwere Knochendefekte vorliegen. Bild: Materialise

  • Bild 6 Materialise 3D-gedruckte Implantate Mund- Kiefer- und Gesichtschirurgie kenext

    Materialise bietet 3D-gedruckte Implantate für die Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie sowie Distraktionssysteme für die Schädel- und Gesichtschirurgie an. Bild: Materialise

  • Bild 7 dentist_bb_altSize Stratsys kenext

    Übernimmt ein 3D-Drucker die aufwändigen Arbeitsabläufe, können Dentallabore Engpässe bei der manuellen Modellerstellung eliminieren und die freigewordenen Kapazitäten für Wachstumschancen nutzen. Bild: Stratasys

  • 7a Stratasys gebiss-aus-3d-drucker kenext

    Farbmodell von einem Gebiss aus dem Stratasys 3D-Drucker J720 Dental: Der 3D-Druck hat ganz klar auch wirtschaftliche Vorteile für Dentallabors, wie James Bonham weiß, Fachgebiet kieferorthopädische Anwendungen: „Seit wir auf die 3D-Drucktechnologie von Stratasys setzen, haben wir schnellere Turnarounds, bessere Möglichkeiten und ein dynamischeres, stärker wachsendes Geschäft." Bild: Stratasys

  • Bild 8 Zahnersatz aus dem 3D-Drucker Trumpf kenext

    Trumpf zeigte anlässlich der Weltleitmesse für Dentaltechnik IDS den nach eigenen Angaben bislang produktivsten 3D-Metalldrucker für Zahnersatz am Markt. Als einzige Anlage im Kleinformat arbeitet die TruPrint 1000 mit dem Multilaser-Prinzip. Dabei erstellen zwei Laserstrahlen die Dentalprodukte gleichzeitig. Gegenüber herkömmlichen Verfahren wie dem Fräsen ist die Anlage zirka zehnmal so schnell. Bild: Trumpf

  • Bild  9 Multilaser-Prinzip Trump kenext

    Mit dem Multilaser-Prinzip produziert die TruPrint 1000 Zahnersatz zehnmal so schnell wie konventionelle Verfahren. Die Anlage lässt sich zudem mit anderen Maschinen digital vernetzen Hochpräziser 3D-Druck ermöglicht so ganz neue Zahnprodukte. Bild: Trumpf

  • 10 3D gedruckter Mensch Materialise b

    Der gedruckte Mensch: Bei der Erstellung von funktionsfähigen Organen müssen drei Punkte erfüllt sein. Erstens brauchen sie ein Gerüst, das Form und Struktur vorgibt. Zweitens müssen die richtigen Zellen an die richtigen Stellen implementiert werden. Und drittens muss das künstliche Organ natürlich durchblutet werden. Nur dann lebt es und kann arbeiten. Bild: Materialise

Die Orthopädie muss sich einer zentralen Herausforderung stellen: Jeder menschliche Körper ist anders. Trotzdem soll ein Implantat im Idealfall perfekt sitzen, schnell vom Körper angenommen werden und damit langfristig die Lebensqualität für den Patienten erhöhen. Wo es um individuelle Patientengeschichten geht, greifen standardisierte Orthopädielösungen jedoch häufig zu kurz. Auf der anderen Seite ist der Kostendruck hoch, verbunden mit dem Zwang, schnell auf spezifische oder sich ändernde Anforderungen reagieren zu können. EOS bietet der Orthopädie bei der Herstellung von Implantaten eine Reihe Additiver Fertigungsverfahren, da diese schneller und billiger die gewünschten Produkte liefern.

Tumorerkrankungen, Infektionen oder schwere Frakturen können die operative Entfernung von Knochen und den Einsatz von Implantaten notwendig machen. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Schicht- und Oberflächentechnik IST haben in Zusammenarbeit mit europäischen Partnern ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Knochenimplantate aus einem speziellen Kunststoff mittels 3D-Druck äußerst passgenau, stabil und variabel herstellen lassen. Der Clou: Während des Druckprozesses werden die einzelnen Schichten mit einem kalten Plasmastrahl behandelt, um das Anwachsen von knochenbildenden Zellen an der Oberfläche zu unterstützen.

Planbar, präzise, zuverlässig: Materialise, Anbieter von 3D-Druck-Softwarelösungen und –Dienstleistungen, ist spezialisiert auf patientenspezifische Implantate. Mit umfangreicher Erfahrung in computergestütztem Design (CAD) und dank der neuer 3D-Technologien können patientenspezifische Implantate erstellt werden, die auf den individuellen anatomischen Daten des Patienten und Vorgaben des Operateurs basieren.

Mit 3D-Druck zehnmal so schnell zu neuen Zähnen

Wenn die Anatomie eines Patienten nur begrenzt aus Magnetic Resonance Imaging, Röntgenaufnahmen oder CT-Scans in 2D bekannt ist, wird es Szenarien geben, die nicht vorhersehbar sind. Wenn die Dinge nicht wie geplant verlaufen, steigen Dauer und Kosten des Eingriffs und die Genesungszeit des Patienten wird möglicherweise ebenfalls verlängert.

Hier können 3D-Drucklösungen von Stratasys Ärzte bei der optimalen Vorbereitung ihrer Eingriffe unterstützen, sodass mit großer Effizienz und Sicherheit operiert werden kann. Bereits heute setzt eine wachsende Zahl an Dentallaboren digitale Zahntechnik ein. Durch die Eingliederung von 3D-Drucktechnologie in die Geschäftsstrategie können diese Labore die Bauteilfertigung bei gleichzeitiger Verbesserung der Qualität und Präzision beschleunigen.

Zahnersatz wie Brücken, Kronen oder Prothesen konventionell herzustellen, ist aufwendig und dauert lange. Bei der manuellen Variante stellt der Zahntechniker die Teile im Gussverfahren her. Wendet er ein digitales Verfahren an, konstruiert er ein 3D-Modell am Computer und fertigt es anschließend mit der Fräsmaschine. „Gegenüber beiden Verfahren ist der 3D-Druck deutlich schneller“, sagt Reinhard Sroka, der bei Trumpf als Branchenmanager den Bereich Dental verantwortet.

Nachdem das 3D-Modell erstellt ist, fertigt die Anlage die Teile auf einer Plattform. Anschließend verleiht ihnen die Fräsmaschine den Feinschliff. Das Multilaser-Prinzip der TruPrint 1000 sorgt dafür, dass die Anlage mindestens 80 Zähne in weniger als drei Stunden auf einer Plattform aufbaut. „Pro Stück sind das rund drei Minuten. Damit ist der 3D-Druck mehr als zehnmal so schnell wie die konventionelle Methode“, sagt Sroka. Außerdem sei die Qualität beim 3D-Druck höher, weil die Anlage dentale Strukturen besser abbilden kann.

Bioprinting oder: Der Mensch aus dem 3D-Drucker

Auch das renommierte Zukunftsinstitut hat sich dem 3D-Druck und hier besonders dem Bioprinting gewidmet. In diesem Kontext stellen sich die Autoren eines Beitrags etwa die Frage, „kann man Essen, Häuser oder menschliche Organe einfach ausdrucken? Was sich zunächst nach einer Idee aus einem Science-Fiction-Roman anhört, ist schon längst Realität geworden.“ In den Niederlanden entstehe gerade das sogenannte Canal House, das erste komplett gedruckte Haus, und das Bremerhavener Unternehmen Biozoon experimentiere mit 3D-gedruckten Nahrungsmitteln.

„Wird die Zukunft so aussehen, dass in den 3D-gedruckten Häusern 3D-gedruckte Menschen wohnen, die 3D-gedrucktes Essen verzehren?“, so die Autoren. Ganz so vielleicht nicht, aber in der Medizintechnik schreibt der 3D-Druck heute schon eine Erfolgsgeschichte: Ob Zahnersatz, Herzklappen, Kiefergelenke, Knorpel- und Knochenelemente, Hautflächen oder sogar ganze Ersatz-Organe kommen schon oder sollen künftig aus dem 3D-Drucker kommen.