5 Zukunftstrends, die das Wachstum in der Herstellung medizinischer Geräte vorantreiben

Welches sind die wichtigsten Branchentrends und -entwicklungen, die Unternehmen in der Branche kennen müssen, da die Herstellung medizinischer Implantate aufgrund der ständigen Verbesserung von Techniken und Materialien auf ein erhebliches Wachstum ausgerichtet ist?

Die Gesundheitsbranche boomt.

Es gibt mehr Senioren als je zuvor – laut den Vereinten Nationen wächst der Prozentsatz der Menschen ab 65 schneller als alle anderen Altersgruppen – und wie der multinationale Medizinproduktriese Johnson &Johnson betont:„Menschen über 65 Jahre nutzen ungefähr siebenmal mehr gesundheitsbezogene Produkte und Dienstleistungen als jüngere Menschen.“

Aber auch die Medizintechnik verbessert sich und beflügelt weiteres Wachstum.

Im Jahr 2017 prognostizierte SmarTech Publishing, dass bis 2026 fast 3,2 Millionen 3D-gedruckte Implantate im Einsatz sein würden, was einer fast zehnfachen Steigerung entspricht. Kurz darauf bezeichnete Forbes medizinische Geräte als einen disruptiven Markt, der in wenigen Jahren voraussichtlich 410 Milliarden US-Dollar erreichen wird. Und in einem kürzlich erschienenen Blogbeitrag der Duquesne University School of Nursing wurden Toolkits zur Genomik-Sequenzierung und KI-infundierte (künstliche Intelligenz) Wearables als wichtige Branchentrends aufgeführt.

Was bedeutet das alles für Hersteller? Wenn Ihr Geschäft mit dem medizinischen Schnellzug fährt, reichlich. Und wenn nicht, ist es vielleicht an der Zeit, nach einer Möglichkeit zu suchen, an Bord zu klettern.

Obwohl die Liste bei weitem nicht vollständig ist und die Möglichkeiten reichlich vorhanden sind, sind hier fünf Trends in der medizinischen Fertigung, die Sie im Auge behalten sollten, zusammen mit einigen Empfehlungen, was erforderlich ist, um in dieser äußerst lukrativen, aber anspruchsvollen Branche zu konkurrieren:

Nein. 1:Fernüberwachung

Wenn Sie jemals einen Knie- oder Hüftgelenkersatz hatten, wissen Sie, dass der Weg zur Genesung viele Monate lang sein kann, in deren Anfangsstadium (zumindest) routinemäßige Besuche bei einem Physiotherapeuten erforderlich sind. Dies ist sowohl kostspielig als auch zeitaufwändig und seit Beginn der COVID-19-Pandemie auch riskant. Wäre es nicht cool, wenn es ein sensorbasiertes tragbares Gerät gäbe, das nachahmen könnte, was der Physiotherapeut tut, den Patienten durch Bewegungsübungen führt und dem Arzt den Fortschritt mitteilt, ohne einen Arzt aufsuchen zu müssen? Einrichtung? Hier ist ein Beispiel für ein solches Gerät, eine cloudbasierte Lösung zur Patientenfernüberwachung des Medizingeräteherstellers DJO LLC aus Lewisville, Texas. Ähnliche Lösungen gibt es für die Herzversorgung, Diabetikergesundheit, Mutterschaftsüberwachung und vieles mehr.

Nein. 2:Mechanobiologische Mechanismen

Apropos Knie- und Hüftprothesen, es scheint, dass mehr nicht immer besser ist. Nach jahrzehntelanger Untersuchung der Verwendung von Implantaten und der Anwendung der Finite-Elemente-Analyse (FEA) auf das, was manche als „überdimensionierte“ orthopädische Komponenten bezeichnen würden, haben Forscher herausgefunden, dass Knochen besser reagieren, wenn sie während der Osseointegrationsphase angemessenen Belastungen und Belastungen ausgesetzt sind, als der umgebende Knochen und Gewebe in das Implantat einwachsen. Ein Unternehmen, das dieses Konzept des „mechanobiologischen Mechanismus“ nutzt, ist 4WEB Medical, das eine Traversenimplantattechnologie entwickelt hat, die „eine osteogene Reaktion stimulieren kann, um die Fusion zu erleichtern“. Ähnliche Arbeiten werden bei Zahnimplantaten durchgeführt, bei denen Oberflächen von Titanschrauben chemisch modifiziert werden, um die Stabilität zu erhöhen und die Patientenergebnisse zu verbessern. Das wegnehmen? Die Softwaretools, die zur Leistungssteigerung in mechanischen Systemen verwendet werden, werden jetzt auf biologische angewendet.

Nein. 3:Drucken menschlicher Körperteile

Natürlich wären viele dieser neuen und verbesserten Ersatzteile ohne additive Fertigung, FEM-Software oder nicht, nicht möglich. Dank der Fähigkeit des Metallpulverbett-3D-Drucks, poröse Strukturen zu erzeugen, die dem menschlichen Knochen sehr ähnlich sind, sind Implantate, die mit dieser Technologie hergestellt werden, viel „osseofreundlicher“ und bieten eine weitaus größere Ausdauer als ihre herkömmlichen Gegenstücke. In Verbindung mit CT-Scans können Ärzte abgenutzte oder gebrochene Knochen abbilden und dann patientenspezifischen Ersatz herstellen. Sie können beispielsweise auch den Schädel eines Unfallopfers scannen und ein Teil aus Titan oder PEKK (Polyetherketonketon) 3D-drucken, das perfekt zur beschädigten Stelle passt. Forscher haben dieses Konzept noch einen Schritt weitergeführt und die ersten Haut- und Knorpelersatzprodukte gedruckt; Viele Experten sagen voraus, dass Organe und andere komplexe Körperkomponenten nur noch wenige Jahre entfernt sind.

Nein. 4:Roboter im OP

Wenn Sie in den letzten Jahren operiert wurden, hat möglicherweise ein Roboter die Instrumente gehalten. Wenn ja, seien Sie nicht beunruhigt – es gab auch einen erfahrenen Chirurgen, der C3PO durch seine komplexen Bewegungen führte. Ferngesteuerte Operationsroboter sind nicht nur präziser als die menschliche Hand, sie haben auch einen größeren Bewegungsbereich und passen in kleinere Bereiche. Aus diesem Grund sind robotergestützte medizinische Verfahren auf dem Vormarsch, und der Umsatz dieser Systeme wird voraussichtlich bis 2023 20 Milliarden US-Dollar erreichen. Ebenso die „erweiterte Realität“, die Augmented-, Virtual- und Mixed-Reality-Systeme umfasst. Auch hier nimmt der Einsatz dieser Technologie zu – Goldman Sachs prognostiziert, dass bis 2025 3,4 Millionen Ärzte und Rettungssanitäter an VR/AR-Systemen geschult oder zur Behandlung von Patienten eingesetzt werden. 

Nein. 5:Hochsynchronisieren

Fans der Fernsehserie Der Sechs-Millionen-Dollar-Mann aus den 1970er-Jahren erinnert sich vielleicht daran, dass der Astronaut Steve Austin dank seines bionischen Ersatzes von Gliedmaßen und Augen übermenschliche Kraft, Geschwindigkeit und Vision hatte. Wenn es nach Elon Musk geht, könnte diese Technologie bald Realität werden. Musk, der Gründer des Unternehmens für neuronale Implantate Neuralink, arbeitet an Möglichkeiten, das menschliche Gehirn mit Prothesen, Computern und Maschinen zu synchronisieren, um eine gedankenbasierte Steuerung zu ermöglichen. Er ist nicht allein. Mitglieder des BrainGate-Konsortiums verfolgen seit fast 20 Jahren ihre eigene Gehirn-Computer-Schnittstelle (BCI). Solche „Neuroprothesen“ könnten es Menschen mit Rückenmarksverletzungen, der Lou-Gehrig-Krankheit und anderen Behinderungen, die zu Sprach- oder Bewegungsverlust führen, ermöglichen, wieder ein normales Leben zu führen.

Vorantreiben der Medizintechnik

Es gibt viele weitere Beispiele fortschrittlicher Medizintechnik, die jetzt und in Zukunft verfügbar sind. Digitale Zwillinge menschlicher Patienten werden bald alltäglich werden und Ärzten bessere Daten und Entscheidungshilfen liefern. Dies gilt insbesondere angesichts des zunehmenden Einsatzes von Wearables und Fernüberwachungssystemen sowie von 5G-Netzen, die die medizinische Reichweite in abgelegene Gebiete ausdehnen werden. Wie bereits angedeutet, wird die Genomik eine führende Rolle bei der Erkennung und Behandlung von Krankheiten spielen, ebenso wie KI und maschinelles Lernen Ärzten helfen werden, große Populationen zu überwachen, Gesundheitstrends zu erkennen und möglicherweise Epidemien zu verhindern.

Ob Sie ein Hersteller sind, der seinen Kundenstamm erweitern möchte, oder ein Mensch, der nach einer besseren und erschwinglicheren Gesundheitsversorgung sucht, die Zukunft sieht sehr vielversprechend aus.

Sie wollen also ein Hersteller von Medizinprodukten werden?

Es gibt viel zu bedenken.

Sie müssen die Unterschiede zwischen Geräten der Klasse I, Klasse II und Klasse III lernen. Die erste stellt das geringste Risiko für die Patienten dar und deckt alles von Bettpfannen bis hin zu Verbänden ab. Die strengste – Klasse III – umfasst Herzschrittmacher, Stents und orthopädische Implantate. Je nach Klasse kann die Herstellung einer dieser Komponenten eine Zulassung durch die FDA und andere Aufsichtsbehörden sowie eine Zulassung vor dem Inverkehrbringen erfordern. Falls noch nicht vorhanden, sollten Sie die Implementierung eines robusten Qualitätsmanagementsystems oder QMS planen. Diese kurze Erläuterung ist keineswegs vollständig. Schauen Sie sich zunächst FDA 21 CFR Part 820 für die Herstellung in den Vereinigten Staaten und ISO 13485 für globale Märkte an. Dieser Artikel der FDA liefert einige gute Hintergrundinformationen.

Sie benötigen auch die richtige Ausrüstung. Fünfachsige Bearbeitungszentren und CNC-Drehmaschinen im Schweizer Stil sind in den meisten medizinischen Werkstätten üblich, aber es hängt von der Art der Teile ab, die Sie herstellen möchten. Wie bereits an anderer Stelle erwähnt, hat der 3D-Druck in dieser Branche stark Fuß gefasst. Die Investitionsbarriere für die additive Fertigung von Polymerteilen ist viel niedriger als die der Pulverbett-3D-Drucker, die zur Herstellung von Metallimplantaten verwendet werden.

Kurz gesagt, die medizinische Fertigung ist nichts für schwache Nerven oder flache Geldbeutel, aber sie ist sicherlich ein wichtiger und wachsender Marktsektor.
 

Danke an Andy Christensen, Geschäftsstratege für Medizinprodukte bei Barnes Global Advisors, für seine Hilfe bei diesem Artikel.

Welche Tipps oder Techniken können Sie zur medizinischen Bearbeitung geben? Lass es uns unten in den Kommentaren wissen.
 

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