3D-Druck in der Orthopädietechnik
für Implantate und Instrumente

Die EOS 3D-Drucktechnologie der additiven Fertigung schafft passgenaue Instrumente und Implantate direkt aus CAD-Daten.

Implantate werden in diesem Prozess auf Basis der anatomischen Daten ihres Trägers gefertigt und sind schnell verfügbar. So werden Wartezeiten und Komplikationen durch lange Liegezeiten vermieden und die Implantate passen besser. Das beschleunigt den Heilungsprozess insgesamt und wirkt sich nachhaltig positiv auf die Lebensqualität des Patienten aus.

Mit additiver Fertigung von EOS können zudem verschiedenste Oberflächenstrukturen geschaffen werden, die zum Beispiel die Osseointegration, also das Verwachsen zwischen dem lebenden Knochengewebe und der Oberfläche des Knochenimplantats, vereinfachen. Einsatzgebiete für 3D-gedruckte Implantate sind unter anderem Wirbelsäulenimplantate, Schultergelenke (Glenoid-Ersatz, Hüftimplantate) oder Implantate für den MKG-Bereich (Mund-, Kiefer-, und Gesichtschirurgie).

Bei komplizierten Eingriffen verwenden Chirurgen zunehmend patientenspezifische Einweginstrumente. Damit können Implantate präziser eingesetzt werden, was den Operationserfolg für Patienten, Chirurgen und Krankenhäuser erhöht. Diese individualisierten Instrumente lassen sich ebenfalls per industriellem 3D-Druck herstellen. Der Chirurg erhält ein hochqualitatives und präzises Produkt, das die strengen Maßstäbe für medizinische Anwendungen erfüllt.

Die 3D-gedruckte Alternative erlaubt eine höhere Variantenvielfalt ("Mass Customization"), die Produktion kann "on demand" erfolgen. Gegenüber Mehrweginstrumenten sparen Krankenhäuser Sterilisations- und Lagerkosten und profitieren von höherer Produktivität.

Oberflächenstruktur für verbesserte Osseointegration
Dank 3D-Druck kann das Implantat deutlich optimiert werden. Die Hüftgelenkspfanne besteht aus festen Abschnitten, die für die nötige Stabilität sorgen und Elementen mit rauen Strukturen. Diese sind unterschiedlich aufgebaut, so dass das Implantat fest verankert wird: Grobe Strukturen sind vorteilhaft für die Druckübertragung, kleinere unterstützen die anfängliche Fixierung. So vereinfacht die komplexe Oberflächenstruktur die Osseointegration, beschleunigt also die Heilung.

Flexible Fertigung möglich

Zusammen mit dem EOS Additive Minds-Team und dem etablierten Metall-System EOS M 290 gelingt Permedica das völlig neue Produkt. Das komplette Implantat wird in einem Produktionsschritt über den 3D-Drucker hergestellt und wäre mit konventionellen Fertigungsmethoden kaum zu realisieren. Dabei können dank der hohen Flexibilität der additiven Fertigung die Oberfläche und Größe der Hüftgelenkspfanne patientenindividuell festgelegt werden.

Zusammen mit BodyCad entwickelte EOS eine chirurgische Bohrschablone für die individualisierte Knieendoprothektik. Das System ist eine präzisere und kontrolliertere Methode zum Vorbereiten des Knochens für das Implantat. Die entwickelte Kombination aus patientenspezifischem Implantat und der dazugehörigen chirurgischen Bohrschablone ermöglicht eine genaue Knieversorgung oder -wiederherstellung, entsprechend der anatomischen Besonderheiten und dem individuellen Bewegungsapparat des Patienten.

Im Ergebnis entstand ein revolutionäres unikompartimentelles Kniesystem (UKS) mit patientenspezifischer chirurgischer Instrumentierung. Das neuartig gefertigte Instrumentarium mit individualisierter Bohrschablone sorgt für höhere Präzision bei niedrigeren Kosten, verkürzten Operationszeiten und verbessertem klinischen Ergebnis.

Gefertigt auf einer EOS P 110 mit dem Werkstoff PA 2201.