3D-Druck im Gesundheitswesen

Es ist bekannt, dass die medizinische Industrie in der Art und Weise, in der neue Behandlungen und Methoden entwickelt wurden, am weitesten fortgeschritten ist. Ganz zu schweigen von den Technologien, die all dies vorantreiben. Es hat nicht an Wundern gefehlt und das passiert auch weiterhin. Jetzt kommt auch der 3D-Druck im Gesundheitswesen.

Die medizinische Industrie wurde unter anderem durch den Einsatz von 3D-Druckern verbessert und verbessert. Der 3D-Druck im Gesundheitswesen ermöglicht es medizinischen Fachkräften, Patienten auf vielfältige Weise eine neue Behandlungsform anzubieten. Der 3D-Druck wird für die Entwicklung neuer chirurgischer Schneid- und Bohrschablonen, für die Prothetik sowie für die Erstellung patientenspezifischer Nachbildungen von Knochen, Organen und Blutgefäßen verwendet.

Die jüngsten Fortschritte beim 3D-Druck im Gesundheitswesen haben zu leichteren, stärkeren und sichereren Produkten, kürzeren Vorlaufzeiten und geringeren Kosten geführt. Kundenspezifische Teile können individuell angepasst werden. Dies verbessert das Verständnis der Patienten durch medizinisches Fachpersonal und den Patientenkomfort, indem die Interaktion mit Produkten ermöglicht wird, die speziell für ihre Anatomie entwickelt wurden.

3D printing in healthcare

Anforderungen an den 3D-Druck im Gesundheitswesen

Anpassung

Aufgrund der Individualität des Gesundheitswesens ist der 3D-Druck eine perfekte Lösung für diese Branche. Im Gegensatz zur Herstellung einer großen Anzahl identischer Teile ermöglicht der 3D-Druck die Herstellung von Prothesen und Orthesen, die an die jeweilige Anatomie des Patienten angepasst sind. Dadurch ihre Angemessenheit zu verbessern.

Vorlaufzeit

Die Herstellung neuer Werkzeuge kann langwierig und kostspielig sein. Auch wenn es intern erstellt oder ausgelagert wird. In kritischen Situationen kann die lange Vorlaufzeit eine echte Bedrohung sein. Der 3D-Druck im Gesundheitswesen bietet Designern und Ingenieuren die Werkzeuge, um Entwürfe schnell zu erstellen und zu iterieren. Neben dem schnelleren Prototyping kann die Kommunikation bei Verwendung realistischer Prototypen effektiver sein. Ein wesentlicher Teil des Erfolgs eines Medizinprodukts ist das Feedback von Ärzten und Patienten. In Kombination mit der Geschwindigkeit können diese Designverbesserungen implementiert werden. Der 3D-Drucker ist so genau, dass die benutzerdefinierten Teile in kürzester Zeit entworfen und zum Drucken gesendet werden können. Innerhalb weniger Stunden ist es möglich, die Konstruktion eines medizinischen Werkzeugs auf der Grundlage des direkten Feedbacks des Chirurgen zu wiederholen. Wer wird es verwenden und drucken Sie ein neues Modell für die Bewertung in kürzester Zeit.

Die schnelle Rückkopplungsschleife beschleunigt die Designentwicklung. Hersteller können auch frühe 3D-gedruckte Teile verwenden, um klinische Studien oder die frühe Kommerzialisierung zu unterstützen, während das endgültige Design noch optimiert wird. Die Zeit zum Drucken von Teilen ist im Vergleich zu herkömmlichen Herstellungsverfahren oft viel kürzer, es ist jedoch immer noch viel Zeit erforderlich, um die Scandaten zu konvertieren und eine druckbare Datei zu erstellen. Für dringlichere Traumafälle ist dies keine ideale Lösung.

Kosten

Das Erstellen von benutzerdefinierten Teilen und Geräten erfordert ein hohes Maß an Detailgenauigkeit. Wenn der Prozess manuell abgeschlossen wird, besteht die Gefahr menschlicher Fehler und dies kann die Kosten und die Zeit für Projekte verringern. Mithilfe des 3D-Drucks konnten Ärzte jedoch vor dem Drucken mehrere Iterationen durchführen, um potenzielle Fehler zu identifizieren und sicherzustellen, dass das Endprodukt perfekt ist. Zusätzlich zu der Fähigkeit, kundenspezifische, komplexe Teile herzustellen, ist der 3D-Druck im Gesundheitswesen am besten für die Produktion in kleinen Stückzahlen geeignet, was bedeutet, dass die Kosten sinken und die Effektivität steigt. Es sind keine teuren Werkzeug- oder Bearbeitungsprozesse mehr erforderlich. Auch Abfall wird reduziert, was die Kosten weiter senkt.

Sterilisierbar

Sterilisierbar ist aufgrund der Anwendung einiger in der Medizintechnik verwendeter Teile eine wichtige Materialeigenschaft. Der 3D-Druck kennt viele Materialien, die stark, leicht und sterilisierbar sind, wobei PEEK und Ultem am besten geeignet sind.

Komplexität

Wo früher die konventionelle Fertigung möglicherweise Schwierigkeiten hatte, komplexe organische Formen zu erstellen, sind den Konstruktionen, die 3D-Drucker jetzt produzieren können, möglicherweise keine Grenzen gesetzt. Neue Verbundwerkstoffe und Hybridkunststoffe ermöglichen die Herstellung von Körperteilen mit verbesserter Festigkeit und geringem Gewicht. Durch die Auswahl der richtigen Materialien und deren Kombination mit absolut genauen und präzisen Designs profitieren die Patienten von einer verbesserten Qualität, Komfort und Freiheit.

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  • ✓ Individuelle Abzüge für jeden Patienten
  • ✓ Gut sterilisierbar
  • ✓ Unendliche Komplexität

Häufige Anwendungen des 3D-Drucks im Gesundheitswesen

Lern- und anatomische Nachbildungen

Während der Schwerpunkt auf dem 3D-Druck von Implantaten und medizinischen Geräten für Patienten lag, ist einer der größten Anwendungsbereiche die Herstellung anatomischer Replikate. Derzeit verwenden Ärzte Modelle, die im 3D-Druck aus Patientenscandaten erstellt wurden, um die Diagnose von Krankheiten zu verbessern, Behandlungsentscheidungen zu klären, ausgewählte chirurgische Eingriffe zu planen und in einigen Fällen sogar vor der eigentlichen Behandlung durchzuführen. Die Modelle ermöglichen es Ärzten, die schwer zu visualisierende Anatomie des Patienten zu verstehen, insbesondere wenn minimal-invasive Techniken verwendet werden. Modelle unterstützen Sie auch bei der genauen Dimensionierung von Medizinprodukten. Ärzte können die Modelle auch verwenden, um Patienten und ihren Familien einen bevorstehenden medizinischen Eingriff zu erklären und den Kollegen die chirurgischen Schritte mitzuteilen.

Um die Kosten zu senken, haben einige Einrichtungen Verfahren entwickelt, bei denen Chirurgen Operationen an billigen Mannequins üben und planen, die mit patientenspezifischen 3D-gedruckten Modellen transplantiert werden. Chirurgen können jetzt noch genauer verstehen, wie ein Eingriff durchgeführt werden muss, bis hin zur Berührung und dem Gefühl der charakteristischen Teile der Anatomie eines Patienten. FDM-Drucker eignen sich perfekt für geometrisch einfache chirurgische Modelle, die keine hohen Detailanforderungen stellen oder komplizierte Funktionen aufweisen.

Chirurgische Werkzeuge

Ärzte verwenden Werkzeuge, um die Operation zu unterstützen. Diese bestanden herkömmlicherweise aus Titan oder Aluminium. Mit dem 3D-Druck im Gesundheitswesen können Ärzte Werkzeuge erstellen, die genau der einzigartigen Anatomie eines Patienten entsprechen. Mithilfe von 3D-gedruckten Werkzeugen können restaurative Behandlungen (Schrauben, Platten und Implantate) präziser platziert werden, was zu besseren postoperativen Ergebnissen führt. Die FDM 3D-Drucktechnologie ist ideal für iteratives, kostengünstiges Prototyping zur Optimierung des Werkzeugdesigns.

Prothetik

In den Vereinigten Staaten werden jährlich fast 200.000 Amputationen durchgeführt. Ersatz oder Änderungen können zeitaufwändig und teuer sein. Da es sich bei Prothesen um solche persönlichen Gegenstände handelt, muss jeder Artikel individuell angefertigt oder an die Bedürfnisse des Trägers angepasst werden. Der 3D-Druck hat dies geändert und wird nun regelmäßig verwendet, um patientenspezifische Komponenten der Prothetik herzustellen, die perfekt zur Anatomie des Benutzers passen.

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