Boston Micro Fabrication: 3D-Druck für Mikrobauteile Nähgerät für minimal­invasive Chirurgie

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BMF Boston Micro Fabrication

Mit additiv gefertigten Mikrobauteilen hat der Medizintechnikhersteller Sutrue im englischen Colchester ein automatisches Nähgerät für die minimalinvasive Chirurgie verwirklicht. Dabei profitierte er von hoher Genauigkeit beim 3D-Druck auf Maschinen von Boston Micro Fabrication.

Minimalinvasive Chirurgie verkürzt Rekonvaleszenzzeiten, verbessert die Heilung und minimiert Komplikationen. Doch könnten noch eine Vielzahl an Geräten die Möglichkeiten minimalinvasiver Chirurgie deutlich verbessern. Dafür sind allerdings zahlreiche Mikrobauteile erforderlich. Diese zu fertigen, erweist sich bislang als schwierig und aufwendig. Als günstig und für die Zukunft lohnend erweist sich Mikro-3D-Druck.

Schlüsselloch-Chirurgie

Der Medizintechniker Sutrue in Grossbritannien hat ein spezielles Nähgerät entwickelt, das minimalinvasive chirurgische Eingriffe deutlich vereinfacht. Es ist speziell für laparoskopische und robotergestützte Eingriffe konzipiert. Bisher gab es kein Instrument mit nur 8 mm Durchmesser. Das ist aber für minimalinvasive Chirurgie unbedingt erforderlich. Die Idee für ein solches automatisches Nähgerät hatte Alex Berry, Gründer und technischer Leiter des bei Colchester in England ansässigen Medizintechnikers, nach einem chirurgischen Eingriff im Jahr 2008 aufgrund seines zuvor gebrochenen Knöchels.

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Nach jahrelangen Forschungen und Experimenten hatte sein Team ein Handgerät entwickelt, das automatisch eine Nähnadel mit Faden durch das Gewebe und wieder in das Gerät zurückführt. Die Nadel dreht sich dabei auf einer festen Bahn aus dem Gerät heraus und wieder hinein, während sie auf der dritten Achse waagerecht bleibt. Die Spitzen des Geräts wurden als Prototypen aus Stahl gefertigt. Das verursacht allerdings einen erheblichen Zeitaufwand. Zudem sind Änderungen und Optimierungen am Design nur sehr aufwendig zu verwirklichen.

Kurzfristig zum Prototyp

Eine der wichtigsten Komponenten der Spitze musste aktualisiert werden, um die Stabilität der Nadelführung zu verbessern. Eine maschinelle Bearbeitung des Bauteils hätte die Erprobung des Produkts um mehrere Monate verzögert, erhebliche Kosten verursacht und keinen Spielraum für Varianten gelassen. Erst der 3D-Druck des zu ersetzenden Bauteils ermöglichte es dem Team, Varianten zu erstellen und zu testen. So konnten die Medizintechniker innerhalb kurzer Zeitspannen in ihren Abmessungen unterschiedliche tolerierte Bauteile prüfen. Darüber hinaus konnte das Team die Ästhetik berücksichtigen und die Bauteile in zwei unterschiedlichen Farben drucken lassen.

Dazu sagt Alex Berry, Gründer und technischer Leiter bei Sutrue: «Dank der Genauigkeit der Mikro-3D-Drucker von BMF konnten wir drei unterschiedliche Bauteile ausprobieren, um die ideale Ausführung zu finden. Nun funktioniert unser Nähgerät wie geplant, ohne die Kosten und die Zeitverzögerung für eine maschinelle Bearbeitung. Die von BMF auf 3D-Druckern additiv gefertigten Mikrobauteile entsprechen genau unserem Design und sind durchweg hochgenau.»

Chancen für minimalinvasive Chirurgie nutzen

Fortschritte in der Medizintechnik werden die Möglichkeiten der minimalinvasiven Chirurgie weiter vorantreiben. Durch den 3D-Druck lassen sich zunehmend kleine und kleinste Bauteile ähnlich wie beim Präzisionsspritzgiessen hochgenau herstellen. Das gelingt allerdings ohne aufwendige Werkzeuge und Formen innerhalb kürzester Zeit. Somit sind Medizintechniker auch deutlich flexibler für Varianten und weitere Optimierungen. Der 3D-Druck im Mikromassstab mit innovativen Polymerharz-­Druckern von Boston Micro Fabrication (BMF) beschleunigt und verbessert die Produktentwicklung. (kmu) SMM

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