Zusammenfassung
3-D-Druck wird in der Unfallchirurgie und Orthopädie zunehmend für die Herstellung
patientenspezifischer Implantate verwendet. Ziel dieses strukturierten Reviews ist
es, aktuelle Merkmale
und Fähigkeiten zu ermitteln und hieraus Anforderungen an das Implantatdesign
und den -druck abzuleiten. Hierzu wurden 98 Veröffentlichungen der letzten 5 Jahre
analysiert.
Neben Kunststoffen und Metallen können auch biologisches Material und Medikamentensuspensionen
zum Druck verwendet werden. Der 3-D-Druck bietet den Vorteil, dass die Implantate
individuell
an die Anatomie und Pathologie des Patienten angepasst werden können, also auch
bewusst Einfluss auf biomechanischen und -mimetischen Eigenschaften genommen werden
kann. Beispielsweise kann
die Oberfläche der Implantate gezielt so optimiert werden, dass eine Osteoinduktivität
bewirkt wird. Angewandt wird das Verfahren zum Gelenk- und Knochenersatz sowie für
Knorpel- und
Weichteilrekonstruktionen.
Somit ergeben sich diverse Anforderungen an das Design und die Herstellung. Da es
sich um ein sehr zeit- und kostenintensives Verfahren handelt, sollte eine klare Überlegenheit
zu
herkömmlichen Behandlungsmethoden bestehen. Aufgrund der Komplexität des Prozesses
ist eine Qualitätssicherung unabdingbar, um die Sicherheit des Patienten zu gewährleisten.
Bei komplexen oder von der Norm abweichenden Fällen wird der 3-D-Druck sich zunehmend
durchsetzen. Um Qualität zu gewährleisten und effiziente Prozesse zu etablieren, ist
eine engere
Verzahnung zwischen Behandlern und Herstellern unabdingbar.
Abstract
3D printing is increasingly used in trauma and orthopedic surgery for the fabrication
of patient-specific implants. The aim of this structured review is to identify current
features and
capabilities, and to derive implant design and printing requirements from these.
For this purpose, 98 publications from the last 5 years were analyzed.
In addition to polymers and metals, biological material and drug suspensions can be
used for printing. The advantage of 3D printing is that implants can be individually
adapted to the
patient's anatomy and pathology, i.e. biomechanical and -mimetic properties can
be deliberately influenced. For example, the surface of the implants can be specifically
optimized to achieve
osteoinductivity. The process is used for joint and bone replacement as well
as for cartilage and soft tissue reconstruction.
This results in various design and manufacturing requirements. Since it is a very
time-consuming and cost-intensive procedure, there should be a clear superiority to
conventional treatment
methods. Due to the complexity of the process, quality assurance is essential
to ensure patient safety.
For complex cases or those that deviate from the norm, 3D printing will become increasingly
popular. In order to ensure quality and establish efficient processes, closer interaction
between
treatment providers and manufacturers is essential.
Schlüsselwörter
3-D-Druck - patientenspezifische Implantate - Orthopädie - Unfallchirurgie - Qualitätssicherung
Key words
3D print - patient-specific implant - orthopedic surgery - trauma surgery - quality
assurance
