Wirtschaftliche Herstellung individueller Implantate

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Die Ergebnisse zeigen, dass die Proliferation der Zellen auf SLM- Bauteilen mindestens gleichwertig zu den gefrästen Bauteilen ist. Die prozessbedingt raue Oberfläche der Bauteile bietet einen vorteilhaften Untergrund für das Zellwachstum, eine erhöhte Zytotoxizität kann nicht festgestellt werden.

Individualimplantate können wirtschaftlich hergestellt werden

Mit der abgeschlossenen Verfahrensentwicklung und der mechanischen sowie der biologischen Charakterisierung der Bauteile ist der Grundstein für eine industrielle Anwendung des Verfahrens gelegt. Die generative Fertigung ist insbesondere wirtschaftlich im Vergleich zur konventionellen Fertigung (Fräsen, Gießen) bei der Herstellung von Individualimplantaten und Kleinstserien wie auch bei der Herstellung von Implantaten mit internen Hohl- oder Gitterstrukturen, die konventionell gar nicht oder nur mit erheblichem Aufwand herstellbar wären.

Durch die Möglichkeit, Implantate mit einer komplexen Oberflächenstruktur zu versehen, kann ein verbessertes Einwachsen von Knochengewebe in das Implantat erreicht und die Lockerung des Implantats vermieden werden. Diese Anwendung konnte erfolgreich mit einem Hüftpfannenimplantat aus der Titanlegierung TiAl6V4 demonstriert werden.

Hüftimplantate mit integrierter Gitterstruktur bereits mit Selective Laser Melting gefertigt

In Kooperation mit dem Katholischen Klinikum Duisburg und der OS Orthopedic Services GmbH konnte eine am Fraunhofer-ILT mittels SLM gefertigte Hüftpfanne mit integrierter Gitterstruktur in die klinische Anwendung gebracht werden. Die gefertigte Hüftpfanne (Bild 3) und eine Röntgenaufnahme nach erfolgter Operation (Bild 4) sind dargestellt.

Ein weiterer wirtschaftlicher Anknüpfungspunkt sind individuell angepasste Implantate. In Westeuropa und in den USA stieg in den vergangenen zwei Jahrzehnten der Bedarf nach individuell angefertigten Knochenimplantaten stark an.

Bedarf an individuellen Implantaten wächst

Im Bereich der Hüftendoprothetik beträgt das jährliche Wachstum allein in Deutschland etwa 5 bis 7%, wovon circa 1 bis 2% der implantierten Gelenke Individualprothesen sind. Somit werden jährlich allein in diesem Bereich etwa 1500 bis 2500 individuelle Prothesen umgesetzt.

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