3D-Druck in der Medizinbranche
Kundenspezifische und optimierte Produktion
Innovationen schaffen, die den Unterschied machen
Die additive Fertigung bietet der medizinischen Industrie große Gestaltungsfreiheit, Anpassungsfähigkeit und Funktionsintegration. Für die Hersteller von Zahnersatz, medizinischen und orthopädietechnischen Produkten, Orthesen und Prothesen ergeben sich daraus weitreichende Möglichkeiten. Die vollständige Kontrolle über Formen, Materialien und spezifische Designs auf der Grundlage patientenspezifischer Daten ermöglicht individuellere Behandlungen, vereinfacht die biomechanische Rekonstruktion und erlaubt die schnelle Umsetzung innovativer Therapieverfahren.
"Mit mehr als 30 Jahren Erfahrung in der Herstellung aller Arten von Maschinen und Lösungen für die additive Fertigung haben wir unsere Kunden bei einer Vielzahl von spannenden und innovativen medizinischen Projekten begleitet und unterstützt. Dabei haben wir gelernt, die spezifischen Anforderungen dieses Marktes zu verstehen."
Bei der Entwicklung unserer Produktionstechnologie berücksichtigen wir unser Wissen über die Herausforderungen, die mit Zertifizierungen und materialspezifischen Anforderungen verbunden sind. Für eine bessere Patientenversorgung.
Weg von standardisierten Lösungen, hin zu einem patienten-spezifischen Ansatz
Mit der additiven Fertigung können Prothesen, Orthesen und Zahnimplantate direkt aus den individuellen anatomischen Daten eines jeden Patienten hergestellt werden. Das Ergebnis sind maßgeschneiderte Produkte, die schnell verfügbar sind, was den Heilungsprozess und die Prognose deutlich verbessert.
Der industrielle 3D-Druck eröffnet den Herstellern von Zahnersatz, medizintechnischen und orthopädietechnischen Produkten, Orthesen und Prothesen weitreichende Möglichkeiten: Die Individualisierbarkeit der Produkte in Verbindung mit der Kosteneffizienz ermöglicht es, bessere und wirtschaftlichere Produkte herzustellen und neue Geschäftsmodelle zu entwickeln.
Weg von standardisierten Lösungen, hin zu verbesserter Funktionalität
Die Möglichkeit, komplexe Geometrien zu erstellen und Funktionen in den additiven Fertigungsprozess zu integrieren, bietet enorme Vorteile in der Orthopädietechnik und bei der Herstellung komplexer medizinischer Geräte.
Unsere Technologien werden nun schon seit einigen Jahren für maßgeschneiderte Implantate eingesetzt. In komplexen Fällen, bei der Krebsbehandlung, bei der Revision von Implantaten oder bei schweren Unfällen können diese Patienten von der additiven Fertigungstechnologie von EOS profitieren, die es ermöglicht, ein spezifisches und potenziell sehr komplexes Produkt auf der Grundlage ihrer individuellen Diagnose zu entwerfen und schnell verfügbar zu machen. Die EOS-3D-Drucktechnologie kann auch zur Herstellung einer Vielzahl von Oberflächenstrukturen eingesetzt werden, die Prozesse wie die Osseointegration, d. h. das Zusammenwachsen von lebendem Knochengewebe und der Oberfläche des Knochenimplantats, vereinfachen können.
Für medizinische Hightech-Geräte und Spezialmaschinen bedeutet diese Design-Freiheit, dass Baugruppen vereinfacht und Funktionen in das Teil integriert werden können. In diesen Fällen kann sich die additive Fertigung auch bei kleinen Losgrößen auszahlen. Die Werkzeugkosten entfallen ebenso wie die Montage- und Logistikkosten.
Beim 3D-Druck richtet sich das Design nach der Funktionalität und nicht mehr nach der Herstellbarkeit. Ob bei der Herstellung von Implantaten, chirurgischen Instrumenten oder komplexen medizintechnischen Produkten: Die additive Fertigung ermöglicht es Ihnen, die Geometrie neu zu gestalten. Dadurch können Sie Ihre Produkte effizienter für ihre spezifischen Anwendungen entwerfen und herstellen.
3D-Druck für Implantate und chirurgische Instrumente
Patientenspezifische und exakte Implantate und Operationsinstrumente aus dem 3D-Drucker
Mit der additiven Fertigungstechnologie von EOS werden passgenaue Instrumente und Implantate direkt aus CAD-Daten hergestellt.
Das Verfahren stellt Implantate auf der Grundlage der vom Träger erfassten anatomischen Daten her und ermöglicht eine schnelle Lieferung. Dadurch werden Wartezeiten oder Komplikationen aufgrund längerer Inaktivität vermieden, so dass die Implantate besser passen. Außerdem wird der Heilungsprozess insgesamt beschleunigt, was sich nachhaltig positiv auf die Lebensqualität des Patienten auswirkt.
"Die Produkte können so gestaltet werden, dass sie die Diagnose widerspiegeln, unabhängig von ihrem Komplexitätsgrad, und sie können in kürzester Zeit hergestellt und an die Klinik geliefert werden. Die konventionelle Herstellung dauert etwa 6 Wochen, während mit der additiven Fertigung die Produktion innerhalb von nur 10 Tagen möglich ist."
Mit der additiven Fertigung von EOS lassen sich auch verschiedenste Oberflächenstrukturen erzeugen, die Prozesse wie die Osseointegration, also das Anwachsen zwischen lebendem Knochengewebe und der Oberfläche des Knochenimplantats, vereinfachen können. Zu den Anwendungen von 3D-gedruckten Implantaten gehören Wirbelsäulenimplantate, Schultergelenke (Glenoidersatz, Hüftimplantate) und Implantate für den OMF-Bereich (Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie).
Bei komplizierten Eingriffen gehen die Chirurgen zunehmend zu patientenspezifischen Einweginstrumenten über. Dadurch können die Implantate präziser eingesetzt werden, was den Erfolg der Operation für Patienten, Chirurgen und Krankenhäuser erhöht. Diese maßgeschneiderten Instrumente können auch mit einem 3D-Drucker hergestellt werden. Der Chirurg profitiert von einem qualitativ hochwertigen und präzisen Produkt, das die strengen Standards für medizinische Anwendungen erfüllt.
Die 3D-gedruckte Alternative ermöglicht eine größere Vielfalt ("mass customization"), und die Produktion kann "on demand" erfolgen. Im Vergleich zu mehrfach verwendbaren Instrumenten sparen die Krankenhäuser Sterilisations- und Lagerkosten und profitieren von einer höheren Produktivität.
3D-Druck in der Praxis
Permedica: 3D-Druck einer künstlichen Hüftpfanne
Oberflächenstruktur
für verbesserte Osseointegration
Dank des 3D-Drucks kann das Implantat deutlich optimiert werden. Die Hüftpfanne besteht aus festen Teilen, die für die nötige Stabilität sorgen, und Elementen mit groben Strukturen. Diese Elemente sind direkt so strukturiert, dass eine feste Verankerung des Implantats gewährleistet ist: Grobe Strukturen sind vorteilhaft für die Druckübertragung, während kleinere Strukturen die erste Fixierung unterstützen. Auf diese Weise vereinfacht die komplexe Struktur die Osseointegration und beschleunigt den Heilungsprozess.
Flexible Produktion ist möglich
Gemeinsam mit dem Team von EOS Additive Minds und dem bewährten System EOS M 290 für Metalle gelang es Permedica, ein völlig neues Produkt zu schaffen. Das gesamte Implantat wird in einem einzigen Produktionsschritt auf dem 3D-Drucker hergestellt und wäre mit konventionellen Fertigungsmethoden nur sehr schwer zu reproduzieren. Dank der hohen Flexibilität der additiven Fertigung können die Oberfläche und die Größe der Hüftpfanne für jeden Patienten individuell festgelegt werden.
Whitepaper: Multi-Machine Capability Study for Lattice Structures
In diesem Whitepaper wird die Leistung eines standardisierten Auftragslayouts mit Gitterstrukturen untersucht, das auf drei verschiedenen EOS M 290 Systemen mit EOS Titanium Ti64ELI gedruckt wurde. Kurz gesagt, die Ergebnisse bestätigen folgende Punkte:
- Die Wiederholbarkeit der Fähigkeiten von Maschine zu Maschine ist erwiesen, da die relative Dichte und die Druckfestigkeit beide das Six Sigma-Konfidenzniveau erreichen.
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Es besteht eine hohe Korrelation zwischen der relativen Dichte und der Druckfestigkeit.
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Der Testumfang und -aufwand kann durch diese hohe Korrelation reduziert werden.
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EOS Success Stories
Implantologische Produkte mit Fertigungssystemen von EOS
Entwicklung von biokompatiblen Materialien für Implantate
Customer Success story|University of Michigan
Die Universität von Michigan nutzt eine FORMIGA P 100, um individualisierte und lebensrettende Implantate für Kinder herzustellen. Gemeinsam mit EOS entwickeln sie neue biokompatible Materialien.
Mit additiver Fertigung hergestellte Schädelimplantate
Customer Success Story | Alphaform
Entwicklung und Herstellung eines passgenauen Implantats für den Schädelbereich mit besonderer Durchlässigkeit für Flüssigkeiten und Wärmeableitung.
Additiv gefertigte Instrumente für die Medizin
BodyCad: Chirurgisches Führungssystem für Knieoperationen
Gemeinsam mit BodyCad hat EOS eine chirurgische Bohrschablone für die individuelle Knieendoprothetik entwickelt. Das System bietet eine präzisere und kontrollierte Methode, um den Knochen für das Implantat vorzubereiten. Es wurde eine Kombination aus einem patientenspezifischen Implantat und einer chirurgischen Bohrschablone entwickelt, um präzise Eingriffe zum Ersatz oder zur Wiederherstellung des Knies zu ermöglichen, die den anatomischen Merkmalen und dem Bewegungsapparat des Patienten entsprechen.
Das Ergebnis war ein revolutionäres unikompartimentelles Kniesystem (UKS) mit patientenspezifischen chirurgischen Instrumenten. Die neu hergestellten Instrumente mit individuellen Bohrschablonen garantieren höhere Präzision bei geringeren Kosten, kürzere Operationszeiten und bessere klinische Ergebnisse. Hergestellt auf einer FORMIGA P 110 mit dem Material PA 2201.
- Effizient: die Instrumente können schnell erstellt werden
- Rentabel: geringere Kosten im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren
- Pünktlich: Patientenspezifische Instrumente können innerhalb von 21 Tagen geliefert werden
Stereotaktische Plattformen für die Neurochirurgie
Kleinserienfertigung von chirurgischen Präzisionsteilen mit einer FORMIGA P 100.
Unsere additiven Fertigungslösungen für die Orthopädietechnik
Additive Fertigung hilft, die Behandlung von Patienten zu optimieren, Krankenhausaufenthalte zu verkürzen und Nebenwirkungen zu lindern. Mit unseren Systemen können Sie individuelle Implantate und Instrumente aus hochwertigen, medizinisch verträglichen Materialien auf Basis von 3D-CAD-Daten herstellen. Ob aus Metall- oder Polymerwerkstoffen, unsere 3D-Drucklösungen ermöglichen die werkzeuglose Herstellung von hochindividuellen Produkten zu geringen Stückkosten in einem kosteneffizienten Rahmen.
Wir helfen Ihnen bei der Umsetzung Ihrer Produkte
Mit dem richtigen 3D-Drucksystem und unseren umfassenden Beratungs- und Schulungsleistungen meistern unsere Kunden erfolgreich den Einstieg in die Herstellung von hochpräzisen, patientenspezifischen Implantaten und Instrumenten.
Unser integriertes Lösungsportfolio
Ihre Produktionslösung aus einer Hand
Wir bieten kundenspezifische 3D-Fertigungslösungen für die gesamte Wertschöpfungskette - von der Konzeption, Konstruktion und dem Engineering über die Produktion und Nachbearbeitung bis hin zum fertigen Teil. Profitieren Sie von mehr als 30 Jahren Erfahrung in der additiven Fertigung und nutzen Sie unser gesamtes Portfolio an Systemen, Beratung und Dienstleistungen für den industriellen 3D-Druck von Orthopädietechnik und Instrumenten - alles aus einer Hand. Gemeinsam mit Ihnen und unserem leistungsstarken Partnernetzwerk entwickeln wir die Lösungen, die Sie für Ihre eigene Produktion benötigen, um ein umfassendes Lösungsportfolio zu erhalten.
