B2Alex Berry, Gründer von Sutrue (Großbritannien): „Im Prinzip kann jede herkömmliche Komponente mit AM neu erfunden werden. Solche Neuentwicklung werden wahrscheinlich unser Dauerthema für die Zukunft sein.“

Neuentwicklung von medizinischen Instrumenten dank 3D-Metalldruck

Interview mit Alex Berry, Geschäftsführer von Sutrue (Großbritannien)

Auch wenn faszinierende Geschichten aus der Welt des 3D-Drucks nicht ungewöhnlich sind, fasziniert uns die Geschichte von Sutrue dennoch ganz besonders. Alex Berry von Sutrue hatte viel zu erzählen, als wir ihn bei einer Konferenz in Bamberg trafen. Er erzählte uns von zwei Produktentwicklungen im Bereich der Kardiologie. In diesem Interview erklärt er außerdem, was ihn und Sutrue motiviert:

Redaktion: Kann man davon sprechen, dass Additive Manufacturing im Bereich Medizintechnik den Durchbruch geschafft hat?

Alex Berry: Ja und nein wäre die ausgewogene Antwort. In Bezug auf Zahnlabore oder Implantathersteller würde ich zustimmen. Hier werden spezielle Materialien für bestimmte Patienten verwendet, und metallbasierte Lösungen sind heutzutage wohl weit verbreitet. Im Fall von medizinischen Instrumenten sind wir aber noch etwas davon entfernt, alle verfügbaren Möglichkeiten auszunutzen. Die Bedeutung von AM wird heute immer noch unterschätzt. Sutrue gehört zu den Pionieren, die angetreten sind, mit 3D-Bauteilen bessere und leistungsfähigere Lösungen als bisher anzubieten.

Redaktion: Es gibt also noch Informationsbedarf? Welche Gründe würden Sie anführen?

Alex Berry: Ein medizinisches Instrument ist das „Handwerkszeug“ eines Arztes oder Chirurgen. Ärzte und Chirurgen sind jedoch keine Entwickler oder Fertigungsexperten. Sie sind hoch spezialisierte, qualifizierte Handwerker mit einem stark theoretischen Hintergrund und praktischer Erfahrung im Hinblick auf die Arbeit in Krankenhäusern und OP-Sälen. Chirurgen, die 200 oder 300 Operationen im Jahr durchführen, sind nicht ungewöhnlich. Diese hoch spezialisierten Personen haben sehr genaue Vorstellungen, wie ein spezielles Instrument verbessert werden könnte. Für den Arzt ist es letztlich hilfreich, sich mit einer externen Partei auszutauschen oder von dieser beraten zu werden, um genau herauszufinden, wie ein Werkzeug effizienter gestaltet werden kann. Diese Brückenbauer sind Menschen wie Richard Trimlett. Richard spricht mit Chirurgen und ist bei Operationen anwesend, um zu verstehen, wie ein Instrument aussehen sollte und wie eine bestimmte Aufgabe damit besser durchgeführt werden könnte. Mit diesen Ideen kommen wir dann zusammen und entwickeln Prototypen. Danach folgen Tests und weitere Änderungen am Design, bis die endgültige Lösung gefertigt wird. Dies ist ein interaktiver Prozess, der eine gewisse Zeit in Anspruch nimmt. Mit AM kann dies heutzutage allerdings auch sehr schnell erfolgen. Was früher Jahre dauerte, kann heute in drei, sechs oder neun Monaten erreicht werden. Für das automatische Instrument zum Wundverschluss hatten wir jedoch trotzdem eine Entwicklungszeit von sechs Jahren. Erst gegen Ende konnten wir mithilfe des 3D-Drucks enorme Fortschritte erzielen. Ich bin davon überzeugt, dass wir bei medizinischen Instrumenten mit AM weit mehr erreichen können. Geometriefreiheit, Miniaturisierung, kurze Entwicklungszeiten und weitere Vorteile der Technologie können noch weit mehr ausgenutzt werden. Der Prozess verlangt fast nach einer Neuentwicklung bestehender Lösungen.

Redaktion: Wie kamen Sie zu Ihren Referenzen?

Alex Berry: In jedem Unternehmen gibt es Kunden, die im engen Dialog mit dem Unternehmen stehen, wobei jede Partei der anderen gut zuhört. Wir konnten dann unsere Versprechen mit einigen Pilot-Kunden ausprobieren. Der Sektor ist klein, und jeder kennt jeden. Man kommt schnell ins Gespräch – und bekommt ebenso schnell Nachfolgeprojekte. Richard Trimlett ist natürlich eine sehr wichtige treibende Kraft für Sutrue. Seine Fachkenntnisse und Kontakte im Bereich der Kardiologie sind essenzielle Quellen für unsere Entwicklungen. Dies ermöglicht es uns, unsere Produkte genau auf bestimmte Anwendungen auszurichten und sie während des alltäglichen Gebrauchs im OP-Saal weiterzuentwickeln. Im Prinzip geht es darum: Unsere Produkte erzählen eine Geschichte. Die Geschichte lautet testen, testen, testen. Man könnte dies auch als evolutionären Entwicklungs- und Neuentwicklungsprozess bezeichnen. Erst wenn viele Chirurgen jeden Tag im OP sagen, „ja, das hier ist auf jeden Fall besser als unser altes Instrument“, kann man zufrieden sein.

Redaktion: Wie wichtig ist SLS oder SLM für Ihre Produktlösungen?

Alex Berry: Sutrue beschäftigt sich schon lange mit der gesamten Palette des Rapid Prototyping und den Methoden zur Prototypentwicklung. Dazu zählt auch SLS, das Lasersintern mit Kunststoffen, oder SLM, das selektive Laserschmelzen von Metallen. Mit Metallen ist es etwas einfacher, da die ursprünglichen Materialien für die Verwendung im oder am Körper zertifiziert sind. In den letzten 10 bis 15 Jahren hat AM in diesem Bereich große Fortschritte gemacht. Heute kann man sagen, dass das Laserschmelzen sich als interessante Option etabliert hat. Wir können sehr viele Teile parallel auf einer Bauplatte aufbauen. Diese Teile besitzen außergewöhnliche Geometrien oder ergonomische bzw. bionische Prinzipien. Nicht zuletzt können wir ohne Werkzeuge sehr schnell einen Prototypen im Versuch erproben, um die Anwendung zu verbessern. Metall-AM hat unsere Sichtweise auf Produkte massiv verändert, und wir können Lösungen in Design und Funktion entwickeln, die vor Jahren undenkbar waren.

Redaktion: Wie kamen Sie dazu, Concept Laser als Anlagen- und Maschinenhersteller auszuwählen?

Alex Berry: AM hat mich schon immer fasziniert. Dies liegt einfach daran, dass man Prototypen sehr schnell herstellen kann. Die Entwicklung dauerte früher sechs Monate, und die Komponente kostete 1.500 £. Und das Endprodukt war noch nicht mal überzeugend. Anfangs war dies beim automatischen Instrument zum Wundverschluss genauso. 2015 lernte ich ES Technology kennen. Das Unternehmen hat seinen Sitz in Kingston Bagpuize, Oxfordshire. ES Technology besitzt eine Mlab cusing von Concept Laser und weitreichende Erfahrung im 3D-Druck von Metallen. Die Ergebnisse auf der Mlab cusing von Concept Laser waren fantastisch. Das System zeigte eine viel bessere Performance als andere 3D-Metalldrucker, die wir zur selben Zeit ausprobierten. Wir begannen, unsere Prototypen mit den STL-Daten zu fertigen. AM bietet uns die großartige Möglichkeit, Prototypen immer weiter zu verbessern. Wir konnten das Design wiederholt optimieren und fortlaufend den Fokus für die Anwendung verbessern. Es war, wie ich es bezeichnen würde, eine „Entwicklungsreise“, bevor wir überhaupt ein ordentlich funktionierendes Instrument auf dem Tisch hatten. Das Geheimnis ist ein Miniatur-Schaltmechanismus, durch den die Nadel äußerst sanft gedreht und deren Kopf gedreht und geneigt werden kann, sodass der Chirurg das Instrument bei einer Endoskopie optimal nutzen kann. Sogar erfahrene Chirurgen mit „goldenen“ Händen nehmen diese Hilfe gerne an.

Redaktion: Wie möchten Sie Ihre Produkte vermarkten?

Alex Berry: Sutrue ist eine „Ideen- und Entwicklungsschmiede“. Wir möchten unsere Lösungen nicht explizit selbst vermarkten. Kunden können eine Lizenz erwerben, und dann erhalten sie die 3D-Druckdaten. Mit der entsprechenden industriellen 3D-Maschinentechnologie kann unser Produkt überall auf der Welt gedruckt werden.

Redaktion: Wie sehen Ihre Zukunftspläne aus?

Alex Berry: Ich bin vielleicht ein Idealist, wenn ich sage, dass wir mit AM-Lösungen dazu beitragen können, die Chirurgie weiterzuentwickeln und vorwärtszubringen. Ich finde das sehr spannend. Wir denken in sehr viele verschiedene Richtungen. Möglich sind nun additive Lösungen, aber auch hybride Lösungen, bei der klassische Bearbeitungsverfahren mit dem Laserschmelzen verbunden werden. Gleichzeitig können wir nun daran gehen, die Geometrien verfahrensgerecht zu verändern, um Teile oder Baugruppen einfacher oder schneller zu fertigen oder aber auch neue Leistungskriterien oder Funktionsintegrationen anzugehen. In Bezug auf funktionale Integrationen können Temperatursteuerung, Kühlung oder sogar Sensortechnologie integriert werden. Im Hinblick auf Miniaturisierung bietet AM außerdem großes Potenzial für die Zukunft. Die kurzen Entwicklungszeiten und Optimierungsoptionen für Prototypen sind ebenfalls sehr interessant. Vergessen wir auch nicht: Neben dem technischen Fortschritt bieten AM-Lösungen auch auf der Kostenseite massive Vorteile. Wertschöpfung und Wirtschaftlichkeit können so deutlich gesteigert werden. Dies sind alles sehr spannende Themen. Im Prinzip kann jede herkömmliche Komponente mit AM neu erfunden werden. Die Neuentwicklung wird wahrscheinlich unser Dauerthema für die Zukunft sein.

Redaktion: Vielen Dank für das Gespräch.

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