Haut

26. Mai 2023 Von MDO Contributors Network

Von Guillaume Bailliard, Formlabs

Dies ist ein Schädel mit einem Schädelimplantat-Prototyp, der von BTech Innovation entworfen wurde. Der lange, gebogene Teil ist ein von VIDA Medical Devices entwickeltes Atemwegsgerät. Der dreieckige Teil ist ein Prototyp eines Medikamentenverabreichungsgeräts (Inhalator), das vom Sandoz Device Development Center (ehemals Coalesce) entwickelt wurde. Der größere Gewindeteil ist eine Arthroskopkanüle und der kleinere Gewindeteil ist eine Interferenzschraube. Die Teile wurden in BioMed Black Resin und BioMed White Resin gedruckt. [Foto mit freundlicher Genehmigung von Formlabs]

Aber die Akzeptanz hat noch keinen Wendepunkt erreicht, und die materialwissenschaftliche Innovation neuer hautverträglicher und biokompatibler Materialien wird einen Anstieg der personalisierten Gesundheitsversorgung durch 3D-Druck auslösen. Hersteller und Einrichtungen medizinischer Geräte müssen das Potenzial dieser neuen Materialien verstehen und sie in die Gerätekonstruktion einbeziehen.

Neben dem Drucken von Metall für Implantate gibt es zwei Hauptarten des 3D-Drucks, die für medizinische Anwendungen relevant sind: Stereolithographie (SLA) und selektives Lasersintern (SLS). SLA dominiert die Gesundheitsbranche aufgrund seiner Fähigkeit, hochpräzise, ​​isotrope und wasserdichte Prototypen und Endverbrauchsteile mit feinen Merkmalen und glatter Oberflächenbeschaffenheit herzustellen. Darüber hinaus sind bereits biokompatible Materialien für SLA-3D-Drucker verfügbar, die es Entwicklern und Herstellern medizinischer Geräte ermöglichen, maßgeschneiderte Geräte zu entwickeln, die die Versorgung mit Endverbrauchs- und chirurgischen Geräten verbessern. Diese Materialien wurden speziell für den Bedarf an Sterilisation und Hautkontakt entwickelt und sind in verschiedenen Farben erhältlich, z. B. Schwarz, Weiß, Klar oder Bernstein, die für verschiedene Anwendungen validiert sind, einschließlich langfristigem Haut- oder kurzfristigem Schleimhautkontakt .

Aufgrund seiner Leistung und der Auswahl an verfügbaren Materialien war der SLA-3D-Druck in der Vergangenheit die erste Wahl für Hersteller medizinischer Geräte.

Jetzt ist der SLS-3D-Druck auf dem Vormarsch. Bei dieser Methode werden mithilfe eines Hochleistungslasers kleine Polymerpulverpartikel auf der Grundlage eines 3D-Modells zu einer festen Struktur gesintert. Dies macht es aufgrund seiner niedrigen Kosten pro Teil bei hoher Produktivität zu einer beliebten Wahl für Hersteller in anderen Branchen und eignet sich ideal für die schnelle Prototypenerstellung und die Herstellung von Endverbrauchsteilen. Neue hautverträgliche Materialien für SLS-Drucker, die es der medizinischen Industrie ermöglichen, die Vorteile dieses 3D-Drucktyps zu nutzen.

Bevor diese 3D-Druckmaterialien auf den Markt kommen, werden sie auf ISO-Standards auf Reizung und Hautsensibilisierung getestet, sodass sie in maßgeschneiderten medizinischen Anwendungen wie Prothesen, medizinischen Geräten, Bolusgeräten, Sportgeräten, Orthesen, tragbaren Accessoires usw. verwendet werden können mehr. Die ISO-Normen stellen eine biologische und klinische Bewertung der Materialsicherheit dar und bieten Anleitungsmaterial zur Vorbereitung für medizinische Geräteanwendungen mit Hautkontakt. Es gibt verschiedene Standards, Dauern und Endpunkte für unterschiedliche Hautexpositionen, beispielsweise In-silico- oder In-vitro-Methoden. Daher ist es wichtig, dass Geräteingenieure, Einrichtungen und Hersteller die Verwendungsmöglichkeiten für jedes Material – und damit auch für 3D-Druckmethoden – verstehen. für ihre Bewerbung.

Mit SLA- und SLS-3D-Druck für medizinische Anwendungen haben Gerätehersteller mehr Möglichkeiten für maßgeschneiderte Teile für die medizinische Versorgung. Das Verständnis der Eigenschaften dieser medizinischen Materialien und der Fähigkeiten verschiedener 3D-Druckanwendungen stellt sicher, dass Einrichtungen und Hersteller den richtigen Weg für den Point-of-Care-3D-Druck, die Prototypenerstellung und die Erstellung patientenspezifischer Teile für den Endverbrauch wählen.

Diese 3D-gedruckten Gerätekomponenten und Wearables wurden auf dem Fuse 1+ aus TPU gedruckt. [Foto mit freundlicher Genehmigung von Formlabs]

Die Entwicklung neuer Materialien in medizinischer Qualität ist von entscheidender Bedeutung für die Erweiterung des Zugangs zur Point-of-Care-Fertigung für medizinisches Fachpersonal. Der Herstellungsprozess für Gesundheitsmaterialien umfasst ISO 13485-zertifizierte und FDA-registrierte Einrichtungen sowie Tests auf Biokompatibilität und Sterilisationskompatibilität nach ISO 10993 und USP. Auch wenn viele SLA- und SLS-Materialien auf dem Markt sind, unterstützen kontinuierliche Forschung und Entwicklung die Einführung einer personalisierten Gesundheitsversorgung.

Wenn neue Materialien unter Berücksichtigung von Sicherheits- und Gesundheitsanwendungen entwickelt werden, kann die Innovation und Einführung der additiven Fertigung vorangetrieben werden. Dies erhöht nicht nur die Chancen für eine personalisierte Gesundheitsversorgung, sondern kann auch die Voraussetzungen für eine agilere medizinische Lieferkette schaffen und gleichzeitig die Chirurgie, die Ausbildung der Auszubildenden und die Patienteneinbindung für die kommenden Jahre verbessern.

Eine Vielzahl von 3D-Druck-Workflows und Materialien für medizinische Anwendungen werden die Gesundheitsversorgung voranbringen und Forscher, Chirurgen, Radiologen, Geräteingenieure, Zahnärzte und Kieferorthopäden mit den Werkzeugen ausstatten, um Patienten eine personalisierte, präzise Gesundheitsversorgung zu bieten.

Diese Materialien stellen nicht nur patientenspezifische Geräte und neue Innovationen bei medizinischen Geräten zu geringeren Kosten bereit, sondern können auch dazu beitragen, Risiken zu reduzieren und die Agilität in der medizinischen Lieferkette zu erhöhen, während sie gleichzeitig die Chirurgie, die Ausbildung von Auszubildenden und die Patienteneinbindung über Jahre hinweg verbessern.

Beispielsweise löste die Pandemie eine seltene, schnelle Reaktion in der Branche aus, da Gesundheitseinrichtungen Innovationen einführten und zusammenarbeiteten, um dringende Patientenversorgung zu gewährleisten. Die ersten Anwender des 3D-Drucks nutzten die Technologie, um patientenspezifische Bohrschablonen und anatomische Modelle, fortschrittliche Prothesen, medizinische Geräte und mehr zu erstellen. Als es zu einem Mangel an Nasentupfern kam, ermöglichten vorhandene 3D-Drucker und ein hautverträgliches Material eine flexible Reaktion mit einem COVID-19-Nasentesttupfer-Design, das gemeinsam von USF Health, Northwell Health und dem Tampa General Hospital erstellt und auf Formlabs 3D-Druckern gedruckt wurde. Dieses schnelle Handeln war durch die Zusammenarbeit und bereits vorhandene, einsatzbereite Materialien für medizinische Anwendungen möglich.

Diese flexible Reaktion zeigt, wie Führungskräfte im Gesundheitswesen den medizinischen 3D-Druck und diese Materialien nutzen können, um flexiblere Lieferketten zu schaffen, um auf die nächste Krise vorbereitet zu sein. Es ist eine Fallstudie darüber, wie globale Gesundheitseinrichtungen zusammenarbeiten können, um Leben zu retten.

Um voranzukommen, müssen Entwickler und Hersteller medizinischer Geräte den 3D-Druck nutzen und sich über die Technologien und Materialien informieren, die für Anwendungen im Gesundheitswesen verfügbar sind. Mit der Entwicklung neuer hautverträglicher Materialien erweitern sich die Möglichkeiten für eine patientenspezifische Pflege zu geringeren Kosten.

Über die Verbesserung der Patientenversorgung hinaus werden Materialinnovationen und die zunehmende Einführung des 3D-Drucks im Gesundheitswesen es Anbietern, Einrichtungen und Herstellern ermöglichen, flexibler zu werden und schneller als bisher auf Krisen und Patientenbedürfnisse zu reagieren.

Guillaume Bailliard ist Präsident von Formlabs Healthcare. [Foto mit freundlicher Genehmigung von Formlabs]

Die in diesem Blogbeitrag geäußerten Meinungen sind ausschließlich die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die von Medical Design & Outsourcing oder seinen Mitarbeitern wider.