Kör­per­tei­le kom­men künf­tig aus dem Dru­cker

Kei­ne Bran­che nutzt die neue Tech­nik so in­ten­siv wie die Me­di­zin

Pforzheimer Kurier - - MENSCH UND MEDIZIN -

Mit ra­san­ter Ge­schwin­dig­keit hat sich der 3D-Druck in der Me­di­zin aus­ge­brei­tet. Hör­ge­rä­te und Zahn­kro­nen stam­men viel­fach schon aus Druck­ma­schi­nen, auch für chir­ur­gi­sche Ein­mal-In­stru­men­te so­wie zur Her­stel­lung von Mo­del­len für das Pro­ben ei­nes Ein­griffs wird die Tech­nik ver­wen­det. Selbst für Ta­blet­ten: Weil Epi­lep­ti­ker Pil­len nicht schlu­cken kön­nen, wird ei­ne sehr po­rö­se Struk­tur im Dru­cker fa­bri­ziert, die bei Kon­takt mit Flüs­sig­keit im Mund zer­fällt.

Mehr als ein Vier­tel der Un­ter­neh­men aus der Me­di­zin­tech­nik und Phar­ma­zie hät­ten schon Er­fah­rung mit 3D-Druck ge­sam­melt, er­mit­tel­te die Un­ter­neh­mens­be­ra­tung Ernst & Young bei ei­ner Um­fra­ge in zwölf vor al­lem west­li­chen Län­dern. Bei Hör­ge­rä­ten sei na­he­zu der gan­ze Markt um­ge­stie­gen, sagt EY-Ma­na­ge­rin Ste­fa­na Ka­revs­ka. Die Me­di­zin­tech­nik nut­ze das jun­ge Ver­fah­ren häu­fi­ger als an­de­re Bran­chen.

„Das ist fas­zi­nie­rend“, sagt Bil­al Al-Na­was, lei­ten­der Ober­arzt der Kli­nik für Mund-, Kiefer- und Ge­sichts­chir­ur­gie der Uni­me­di­zin Mainz. „Die Chir­ur­gen brau­chen den 3D-Druck und die Pa­ti­en­ten wün­schen ihn. Dass wir wei­ter­hin von ir­gend­wo im Kör­per ein Stück Kno­chen oder ein Stück Ge­fäß raus­neh­men und das Teil ir­gend­wo an­ders wie­der ein­bau­en das kann nicht die Zu­kunft sein“, sagt AlNa­was, der jüngst ei­nen Fach­kon­gress zum The­ma or­ga­ni­siert hat.

Mit da­bei war die Fir­ma Eos aus der Nä­he von Mün­chen, füh­ren­der An­bie­ter im in­dus­tri­el­len 3D-Druck von Me­tal­len und Kunst­stof­fen, die als Pul­ver­werk­stoff vor­lie­gen. Ei­ner ih­rer Dru­cker kön­ne pro Tag 400 in­di­vi­du­el­le Zahn­kro­nen her­stel­len – zu ei­nem Zehn­tel des Prei­ses der kon­ven­tio­nel­len Fer­ti­gung, sag­te Mar­tin Bul­le­mer, Ex­per­te für die Ad­di­ti­ve Fer­ti­gung im Me­di­zin- und Den­tal­be­reich bei Eos. „Auch im ge­sam­ten Or­tho­pä­die-Be­reich geht es vor­wärts.“

Was hin­ge­gen nicht aus dem Dru­cker kommt, sind Schrau­ben – das kön­nen Dreh­ma­schi­nen schnel­ler. Auch ge­fräst und ge­gos­sen wird wei­ter. Die For­scher stürz­ten sich mo­men­tan lie­ber auf Ge­fä­ße, sagt Al-Na­was. In Tier­ver­su­chen ha­be man sie schon er­folg­reich als Er­satz ein­ge­baut. „Ge­fä­ße sind der ers­te Schritt. Wenn das klappt, dann kann man sich auch vie­les an­de­re vor­stel­len.“Le­ber und Schild­drü­se sei­en sehr in­ter­es­sant – aber auch noch sehr weit weg von der An­wen­dung. For­scher der Nor­thwes­tern Uni­ver­si­ty in Chi­ca­go ha­ben im 3D-Druck schon funk­ti­ons­fä­hi­ge Eier­stö­cke pro­du­ziert. Nach der Trans­plan­ta­ti­on ent­wi­ckel­ten die La­bor­mäu­se oh­ne jeg­li­che wei­te­re Be­hand­lung Ei­zel­len, die auf na­tür­li­che Wei­se be­fruch­tet wur­den.

Beim 3D-Druck wer­den Werk­stof­fe wie Ti­tan, Kunst­stoff oder Ke­ra­mik mit Hil­fe von La­sern oder In­fra­rot­licht Schicht für Schicht ver­schmol­zen. Da die Schich­ten nur hun­derts­tel Mil­li­me­ter dick sind, ist das Ver­fah­ren äu­ßerst prä­zi­se. Auch kom­pli­zier­te Wa­ben­struk­tu­ren sind mög­lich, die durch Boh­ren oder Sprit­zen nicht her­stell­bar wä­ren. Der Bau­plan ist in­di­vi­du­ell – und wird et­wa nach ei­nem Scan aus dem Com­pu­ter­to­mo­gra­fen ent­wor­fen. Chir­ur­gen wie Al-Na­was wür­den ger­ne et­was an­de­res ver­bau­en als Me­tall, wenn sie zum Bei­spiel nach ei­nem Pfer­de­tritt ein Ge­sicht re­kon­stru­ie­ren. „Wir wol­len am liebs­ten ein Ma­te­ri­al, das vom Kör­per zu Kno­chen um­ge­baut wird, wie et­wa Ma­g­ne­si­um. Oder zu­min­dest ein Ma­te­ri­al, das kno­chen­ähn­li­cher ist“, sagt er. Da­ran tüf­telt er zu­sam­men mit Ma­te­ri­al­for­schern der Uni Darm­stadt und der Uni­me­di­zin Mainz.

Im ver­gan­ge­nen Jahr hat­ten US-For­scher ge­zeigt, dass Knor­pel und Mus­kel­stü­cke aus dem Dru­cker an­wach­sen und sich dort Blut­ge­fä­ße und Ner­ven­ver­bin­dun­gen bil­den – das ist ei­ner der ganz gro­ßen Knack­punk­te der 3D-Tei­le. Da­bei sind die ge­druck­ten In­di­vi­du­al-Stü­cke kei­nes­wegs nur et­was für Men­schen in den rei­che­ren Län­dern. Ei­ne Un­ter­su­chung mit Pa­ti­en­ten mit Un­ter­schen­kelam­pu­ta­tio­nen in To­go, Ma­da­gas­kar und Sy­ri­en zei­ge, dass mit ei­nem leich­ten 3D-Scan­ner ei­ne di­gi­ta­le Form der Glied­ma­ße er­stellt wer­den kön­ne, er­klär­te die Hilfs­or­ga­ni­sa­ti­on Han­di­cap In­ter­na­tio­nal. An­schlie­ßend sei mit ei­nem 3D-Dru­cker ei­ne maß­ge­schnei­der­te Fas­sung her­ge­stellt wor­den. Das er­öff­ne neue Mög­lich­kei­ten gera­de in ent­le­ge­nen Ge­bie­ten und Kon­flikt­zo­nen.

Al-Na­was warnt aber vor ei­ner Über­schät­zung. „Es soll nie­mand sa­gen, mor­gen dru­cken wir neue Her­zen.“Das kön­ne da­zu füh­ren, dass vie­le Me­di­zi­ner dann von tat­säch­li­chen Er­geb­nis­sen ent­täuscht sei­en. „Es ist span­nend, aber es ist ein di­ckes Brett. Und die wer­den im­mer lang­sam ge­bohrt.“Do­re­en Fiedler

MASSANFERTIGUNG: Ein künst­li­ches Hüft­ge­lenk aus dem 3D-Dru­cker. Fo­to: Eos / Ha­se

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