3D-Druck in der Medizin: Einführung und Anwendungsmöglichkeiten am Beispiel der Entwicklung von Aneurysmamodellen

Kurzfassung: In den letzten Jahren wurde die Technik der generativen Fertigung, auch 3D-Druck genannt, ständig weiter entwickelt. Die Anschaffungs- und Druckkosten konnten drastisch reduziert werden, wodurch sich ständig neue Einsatzgebiete ergeben. Der schichtweise Aufbau ermöglicht eine hohe Geometriefreiheit und die Fertigung von individuellen Produkten mit vertretbarem finanziellem und zeitlichem Aufwand. Die Entwicklung von Produkten, die bisher aufgrund des hohen Individualisierungsgrad oder der aufwändigen Fertigung nicht oder nur schwer realisiert werden konnten, ist möglich.

Die generative Fertigung ermöglicht besonders in der Medizin neue Produktentwicklungen. Es eröffnen sich vielfältige Nutzungsmöglichkeiten, wie die Herstellung nicht sichtbarer Strukturen für die Behandlungsplanung und -unterstützung, Modelle zu Trainingszwecken und die Fertigung patientenindividueller Implantate. So wird diese Technik heutzutage schon besonders im Dentallabor und für die Fertigung von Hörgeräten eingesetzt. Mögliche Produktentstehungsprozesse werden am Beispiel der Entwicklung patientenspezifischer Gefäßnachbildungen intrakranieller Aneurysmen für verschiedene Anwendungsfälle vorgestellt, die im Rahmen des Forschungsprojekts „ALSTER – Aneurysm Like Synthetic bodies for Testing Endovascular devices in Reality“ in Kooperation mit dem Uniklinikum Hamburg-Eppendorf unter der Förderung des Forschungszentrums Medizintechnik Hamburg (fmthh) entstanden sind. Besonders die einfache variantenrobuste Fertigung dieser individuellen Modelle macht deutlich, dass mit der 3D-Drucktechnologie großes Potential für weitere medizinische Anwendungen erschlossen werden kann, wenn die anwendungsnahe interdisziplinäre Forschung zwischen den Ingenieurwissenschaften und der Medizin intensiviert wird.

Lernziele:

• Kennenlernen technischer Grundlagen des 3D-Druckens

• Einordnung unterschiedlicher Anwendungen des 3D-Drucks in der Medizin

• Kenntnis der Entwicklung von Gefäßmodellen intrakranieller Aneurysmen