Augen aus dem 3D-Drucker: Prothesen werden individueller

Unfall, Krankheit oder OP - das sind die häufigsten Gründe für den Verlust eines Auges. 750.000 Menschen tragen laut Schätzungen in Europa eine Augenprothese - für sie wird derzeit mit dem 3D-Druckverfahren eine neue Möglichkeit getestet.

Johann Reinhard vom Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD) schiebt am 3D-Drucker seiner Einrichtung mehrere Farbkartuschen ein: "Im Prinzip ist es eine Druckertinte, wie man sie aus dem Inkjet-Drucker kennt - aber zertifiziert und bio-kompatibel." Die Schwierigkeit bei dem Verfahren sei, dass "wir die einzelnen Farben nicht mischen können, sondern separat platzieren müssen und am Ende durch den optischen Gesamteindruck die Farbe erzielt wird".

Reinhard hat ein Programm entwickelt, um aus dem Scan eines gesunden Auges und der Augenhöhle eine genaue Replik zu berechnen. Mit den Daten wird der 3D-Drucker gefüttert und dann entsteht im sogenannten "additiven Verfahren", Schicht für Schicht die Kunststoffprothese. Bislang entstanden solche Prothesen in aufwändiger Handarbeit.

Der Vorteil des neuen Verfahrens: Die Augen aus dem Drucker sind viel passgenauer als Glasaugen. Es gibt weniger Hohlräume, und das künstliche Auge entspricht optisch mehr dem gesunden. Außerdem ist es im Falle eines Defektes schneller reproduzierbar, da alle Daten gespeichert sind.

Reinhards Augenprothesen sind nur Testmodelle, in Großbritannien sind sie schon länger auf dem Markt. Vor knapp drei Jahren erhielten am Moorfields Eye Hospital in London die ersten Patienten 3D-gedruckte Augenprothesen. Die britische Klinik kooperiert mit dem Fraunhofer-Institut.

Auch Dieter Wirtz vom Universitätsklinikum Bonn glaubt, dass Medizinprodukten aus dem 3D-Drucker die Zukunft gehört.

Wirtz ist Orthopäde und setzt bei Patienten, für die standardisierte Hüftgelenke nicht in Frage kommen, Knochenersatz aus dem 3D-Drucker ein. Zum Beispiel dann, wenn die Knochenstruktur so defekt ist, dass nur ein größeres, individuell geformtes Implantat am gesunden Knochen befestigt werden kann.

Doch was so einfach klingt, ist aufwändig und auch teuer: An die 15.000 Euro kann eine solche Hüftgelenksprothese kosten. Kommt kein anderes Produkt infrage, so zahlt die Gesetzliche Krankenkasse das Implantat.

Wirtz setzt circa 25 individuell gefertigte Prothesen pro Jahr ein: Ein Bruchteil vom Gesamtvolumen der endoprothetischen Eingriffe in der Klinik. Aber für den einzelnen Patienten sind sie der Gamechanger. So hat der 72-jährige Kurt Abel bei Wirtz vor fünf Jahren eine individuelle Hüftprothese bekommen und ist noch immer begeistert.

Wegen der porösen Knochenstrukturen hätte kein seriell angefertigtes Produkt gepasst - die Prothese aus dem 3D-Drucker war seine letzte Chance auf ein mobiles Leben ohne Rollstuhl: "Ich habe ja über sechs Jahre Antidepressiva nehmen müssen, um von den Schmerzen wegzukommen", berichtet Abel. Gehen, Wandern, Radfahren - dies sei erst mit dem Implantat aus dem Drucker überhaupt wieder möglich gewesen.

Es gibt Anwendungsgebiete, da gehören Medizinprodukte aus dem 3D-Drucker mittlerweile zum Mainstream: Zum Beispiel beim Zahnersatz. Doch die Anwendungsgebiete werden immer größer. Sie reichen mittlerweile von Augenprothesen, Schädeldeckenteilen, Knochenersatz bis zum Hautersatz.

Johann Reinhard vom Fraunhofer-Institut experimentiert derzeit an farblich und taktil möglichst naturgetreuem Material für Hauttransplantate. Und bei der nächsten großen Stufe, dem "Bioprinting", sollen mithilfe eines Druckers in Zukunft sogar Gewebe hergestellt werden können. Organe aus dem 3D-Drucker- das wäre die nächste große medizinische Revolution.