Kumovis – die Revolution in der Medizintechnik

Knochen aus dem 3D-Drucker

Von Durchbrüchen in der modernen technologischen Forschung profitiert regelmäßig auch die Medizin. Heutzutage liegt der Fokus auf teils überaus komplizierten Gerätschaften, welche diffizile Diagnosen zu stellen vermögen oder bei aufwändigen Operationen assistieren. Das Unternehmen Kumovis hat sich zum Ziel gesetzt, mit Potential behaftete medizinische Bereiche zu optimieren, um zur zukunftsorientierten Patientenversorgung nachhaltig beitragen zu können. Genauer gesagt spezialisiert sich Kumovis auf die Herstellung von Instrumenten und Produkten, welche trotz eines unkonventionellen Fertigungsprozesses sämtliche Sicherheits- sowie Hygienestandards in der Krankenpflege erfüllen.

Kumovis: Vision und Mission

Entwickelt wurde die Idee ursprünglich von 5 Alumnis der Technischen Universität München (TUM). Die Gruppe kombinierte ihr Fachwissen aus verschiedenen Studienbereichen, angefangen von der Medizin bis hin zur Kunststofftechnik. Ihr Bestreben: Eine verbesserte Patientenversorgung durch die Nutzung modernster und auf die Krankenpflege spezialisierter Mechanik. Mittels stetiger Recherche zum aktuellen Bedarf in unterschiedlichen Bereichen der Heilpflege findet Kumovis immer neue Lücken in der ärztlichen Pflege, welche über die innovative Weiterentwicklung bekannter Technologien geschlossen werden können. Gegründet wurde das Unternehmen mit der Vision, 3D-Drucker herzustellen, welche für die medizinische Wissenschaft geeignete Polymere zu verarbeiten vermögen. Bei Polymeren handelt es sich um chemische Verbindungen von Makromolekülen, die aus gleichartigen Einheiten (oder Monomeren) geformt sind.

3D-Drucker in der Medizin

Erfunden wurden die 3D-Drucker bereits in den 1980er Jahren von dem US Amerikaner Chuck Hull. Das technologische Grundprinzip ist, eine lichtempfindliche Flüssigkeit zum Drucken zu nutzen, welche mithilfe eines Lasers ausgehärtet wird und so vielfältige dreidimensionale Gegenstände formt. Die meistverbreiteten Modelle sind heutzutage die FDM/FFF Geräte. Zugrunde liegt zum einen das Fused Deposition Modelling (FDM) sowie die Fused Filament Fabrication (FFF). Beides bezieht sich auf das Modellieren aus geschmolzenen Materialfäden, den sogenannten Filamenten. Diese Fäden können, je nach Anwendungsbereich, aus vielseitigen Stoffen gefertigt werden. In der Medizin werden hierbei, basierend auf den notwendigen Hygienestandards, besonders hohe Anforderungen an die Werkstoffe gestellt. Kumovis verarbeitet verschiedene Hochleistungspolymere wie PEKK, PEI, PEEK oder PPSU und erreicht so dieselben mechanischen Eigenschaften wie Fabrikate aus einer konventionellen Produktion.

Qualitätskontrolle und Funktionalität auf hohem Niveau

Bei der Herstellung von im medizinischen Bereich eingesetzten Materialien sind enorm hohe Qualitätsstandards gefragt, zum einen bei den verarbeiteten Werkstoffen, zum anderen aber auch bei dem Fertigungsprozess selbst. Um jegliche Kontaminierung von ärztlichen Produkten zu vermeiden, ist der Kumovis R1 3D-Drucker mit einem Heißluftstrom ausgestattet, welcher den Bauraum des Druckers einheitlich auf bis zu 250 Grad Celsius erhitzt. Diese Temperatur eignet sich dazu, die optimalen mechanischen Eigenschaften der Polymere zu erreichen und gleichzeitig eine sterile Fertigung zu ermöglichen. Hocherhitzte Materialien sind darüber hinaus einwandfrei vor Verzug geschützt und verfügen über eine hohe Schichthaftung. Durch eine ideale Verschmelzung werden feinste Poren als potentieller Raum für gefährliche Bakterien verschlossen. Von stabilen und funktionalen medizinischen Gerätschaften bis zu implantierbaren Objekten kann Kumovis mit seiner innovativen Verarbeitung von Hochleistungspolymeren eine Herstellung auf höchstem Qualitätslevel garantieren.  Das eingebaute Filtersystem des Druckers schafft in dem Bauraum eine Reinumgebung, welche frei von jeglichen Keimen ist. Auch kann das Gerät nach allen medizinischen Normen gereinigt und so in einem bereits existenten Reinraum eingesetzt werden. Der Fertigungsprozess selbst beruht auf modernsten Industriestandards und erfüllt so die Anforderungen zur heutigen Herstellung von medizinischen Produkten.

Bahnbrechende Umsetzung

Wie jedoch können Ärzte, Krankenhäuser und vor allem Patienten durch die innovative Idee von Kumovis profitieren? Die individuelle Anfertigung von, auf spezifische Fälle und Patienten ausgerichteten, medizinischen Produkten ist gewöhnlich nicht nur kostspielig, sondern darüber hinaus auch zeitaufwändig. Mit dem Einsatz von 3D-Druckern in der Krankenpflege ist es möglich, Gegenstände wie Implantate perfekt auf einen Patienten abzustimmen und gleichzeitig die Kosten hierfür zu minimieren. Die Software der Drucker lässt eine optimierte Steuerung und Programmierung zu, wonach die Fertigung der benötigten Formen selbst ohne weiteren Zeitaufwand durch eine Arbeitskraft komplettiert werden kann. Kumovis erreicht dadurch einen wirtschaftlichen Ausgleich zwischen Kosten und Nutzen. Auch wird Innovation innerhalb der Medizintechnik im Rahmen der Zusammenarbeit mit Dritten häufig durch regulatorische Vorgaben erschwert. Selbst ohne die Beauftragung eines spezialisierten Unternehmens gelingt es aber nunmehr, dass Krankenhäuser die 3D-Drucker direkt in den eigenen Räumlichkeiten einsetzen und somit Zeit sowie Kosten bei der andernfalls erforderlichen Beauftragung von externen Produzenten sparen. Patienten dürfen also, dank Kumovis, in Zukunft auf eine optimal auf sie abgestimmte Versorgung hoffen.