So revolutioniert der 3D-Druck die Medizin

Der 3D-Druck hält Einzug in die Medizin. Ärzte simulieren Eingriffe an Modellen, setzen maßgeschneiderte Implantate ein und treiben die Technologie maßgeblich voran. [...]

Ein Herz aus dem 3D-Drucker – das klingt wie Science Fiction, ist aber längst Realität. Der Kardiologe Professor Dr. Christian Butter hat sich ein Modell vom Herzen einer Patientin anfertigen lassen. Er betrachtet das Organ, tastet es vorsichtig ab und bereitet sich so auf die anstehende Operation vor. „Das Herz ist vernarbt, der Eingriff kompliziert“, erklärt der Chefarzt vom Herzzentrum Brandenburg. Das originalgetreue Modell aus weichem Kunststoff hilft dem Spezialisten. „Ich kann die Herzhöhlen begreifen und besser nachvollziehen, was mich während der Operation erwartet“, sagt er.

Ein solches Organ kostet zwar einige tausend Euro, stellt aber in schwierigen Fällen eine große Hilfe dar. „Mediziner können an den 3D-Modellen sägen, schrauben und fräsen. Alles, was sie während der Operation auch machen“, erklärt Stephan Zeidler, Produktmanager bei der Firma MMM GmbH (Medizinische Modellbau Manufaktur), die das künstliche Herz hergestellt hat. Das spare Zeit bei der eigentlichen Operation und führe zu besseren Behandlungsergebnissen, argumentiert er. In China rekonstruierten Ärzte kürzlich das von Geburt an stark deformierte Gesicht und den Schädel eines kleinen Mädchens, und zwar mit Hilfe eines Modells aus dem 3D-Drucker. Bevor das Mädchen operiert wurde, konnten die Fachleute daran die komplizierte Prozedur proben.

„DIE LUFTFAHRT UND DIE MEDIZIN BRINGEN DEN 3D-DRUCK VORAN“
Die Idee, dass eine Maschine per Knopfdruck maßgeschneiderte Produkte herstellt, begeistert Laien wie Fachleute gleichermaßen. Die additive Fertigung – auch industrieller 3D-Druck genannt – gilt als nächste große technische Revolution. Es existieren verschiedene Druckmethoden, das Prinzip ist jedoch immer gleich: Am Computer wird ein dreidimensionales Modell in dünne Schichten zerlegt. Spezielle Anlagen bauen diese jeweils wieder Schicht für Schicht aufeinander auf, so dass aus dem virtuellen ein reales Modell entsteht. Als Materialien dienen unter anderem verschiedene Kunststoffe, Keramik oder Metalle. Der Markt für 3D-Drucker werde 2018 ein Volumen von 16,2 Milliarden US-Dollar erreicht haben, prognostiziert das US-Marktforschungsunternehmen Canalys. „Vor allem die Luftfahrtbranche und die Medizin bringen die Technik voran“, sagt Daniel Hund von der Firma Concept Laser, die entsprechende Anlagen herstellt.

Ob Gelenkimplantate, künstliche Stents für Luftröhren, Komplettprothesen oder Zahnersatz – die Liste der medizinischen Produkte aus den 3D-Druckern wächst stetig. „Fast jede erdenkliche, mit einem 3D-CAD-Programm konstruierbare Form oder Geometrie lässt sich additiv fertigen“, erklärt Hund. Es gibt nahezu keinerlei Einschränkungen – auch nicht bei der Herstellung von Gelenken oder hohlen Strukturen. „Selbst kleinste anatomische Strukturen lassen sich nachbilden“, sagt er.