Top 5 Trends, die das Wachstum in der Medizintechnik-Fertigung beschleunigen

Die Fertigung von Medizinimplantaten steht vor signifikantem Wachstum, da sich Techniken und Materialien stetig verbessern. Welche wichtigen Branchentrends und Entwicklungen müssen Unternehmen in diesem Bereich kennen?

Die Gesundheitsbranche boomt. Es gibt mehr Senioren als je zuvor – laut den Vereinten Nationen wächst der Anteil der über 65-Jährigen schneller als alle anderen Altersgruppen. Wie der multinationale Medizinprodukte-Riese Johnson & Johnson feststellt: „Menschen über 65 Jahre nutzen etwa siebenmal mehr gesundheitsbezogene Produkte und Dienstleistungen als jüngere Menschen.“

Doch auch die Medizintechnik selbst schreitet voran und treibt das Wachstum weiter an.

Im Jahr 2017 sagte SmarTech Publishing voraus, dass bis 2026 fast 3,2 Millionen 3D-gedruckte Implantate im Einsatz sein würden – eine fast zehnfache Steigerung. Kurz darauf bezeichnete Forbes Medizinprodukte als disruptiven Markt, der in wenigen Jahren 410 Milliarden Dollar erreichen soll. Ein aktueller Blog-Beitrag der Duquesne University School of Nursing führte Genomik-Sequenzierungs-Toolkits und KI-gestützte Wearables als wichtige Branchentrends auf.

Was bedeutet das alles für Hersteller? Wenn Ihr Betrieb bereits auf dem medizinischen Expresszug mitfährt, ist das vielversprechend. Falls nicht, könnte es an der Zeit sein, nach einem Einstieg zu suchen.

Obwohl die Liste bei weitem nicht vollständig ist und die Chancen zahlreich sind, hier fünf Trends in der Medizintechnik-Fertigung, die Sie im Auge behalten sollten – samt Empfehlungen, was nötig ist, um in dieser hochlukrativen, aber anspruchsvollen Branche wettbewerbsfähig zu bleiben:

1. Fernüberwachung (Remote Monitoring)

Wer schon einmal ein künstliches Knie- oder Hüftgelenk erhalten hat, weiß, dass der Genesungsweg viele Monate dauern kann. Die frühen Phasen erfordern regelmäßige Besuche beim Physiotherapeuten – kostspielig, zeitaufwendig und seit der COVID-19-Pandemie auch riskant. Wäre es nicht praktisch, wenn ein sensorbasiertes Wearable die Arbeit des Therapeuten übernehmen könnte? Es könnte den Patienten durch Bewegungsübungen führen und den Fortschritt an den Arzt übermitteln – ganz ohne Praxisbesuch. Ein Beispiel dafür ist die cloudbasierte Remote-Patient-Monitoring-Lösung von DJO LLC aus Lewisville, Texas. Ähnliche Systeme gibt es für die Herzüberwachung, Diabeteskontrolle, Schwangerschaftsmonitoring und vieles mehr.

2. Mechanobiologische Mechanismen

Bei Knie- und Hüftimplantaten zeigt sich: Mehr ist nicht immer besser. Nach jahrzehntelanger Untersuchung von Implantaten und der Anwendung der Finite-Elemente-Analyse (FEA) an sogenannten „überdimensionierten“ orthopädischen Komponenten fanden Forscher heraus, dass Knochen besser reagieren, wenn sie während der Osseointegration – dem Einwachsen von Knochen und Gewebe in das Implantat – angemessener Belastung und Dehnung ausgesetzt sind. Ein Unternehmen, das diesen „mechanobiologischen Mechanismus“ nutzt, ist 4WEB Medical mit seiner Truss-Implantat-Technologie, die „eine osteogene Reaktion zur Förderung der Fusion anregen“ kann. Ähnliche Arbeiten gibt es bei Dentalimplantaten, wo Titan-Oberflächen chemisch modifiziert werden, um Stabilität und Patientenergebnisse zu verbessern. Die Botschaft: Software-Tools, die mechanische Systeme optimieren, werden nun auch auf biologische Systeme angewendet.

3. Drucken menschlicher Körperteile

Viele dieser neuen und verbesserten Ersatzteile wären ohne additive Fertigung nicht möglich – mit oder ohne FEA-Software. Dank des Metall-Pulverbett-3D-Drucks lassen sich poröse Strukturen erzeugen, die dem menschlichen Knochen sehr ähnlich sind. Solche Implantate sind weitaus „osseo-freundlicher“ und bieten deutlich besseren Halt als herkömmliche Varianten. In Kombination mit CT-Scans können Ärzte abgenutzte oder gebrochene Knochen bildlich darstellen und patientenspezifische Ersatzteile fertigen. Auch der Schädel eines Unfallopfers lässt sich scannen und ein passgenauer Titanium- oder PEKK-(Polyetherketonketon-)Einsatz drucken. Einen Schritt weiter gehen Forscher, die bereits erste Haut- und Knorpelersatzteile gedruckt haben; viele Experten prognostizieren, dass Organe und andere komplexe Körperkomponenten nur noch wenige Jahre entfernt sind.

4. Roboter im Operationssaal

Wenn Sie sich in den letzten Jahren einer Operation unterzogen haben, hielt möglicherweise ein Roboter die Instrumente – gesteuert von einem erfahrenen Chirurgen. Fernbediente chirurgische Roboter sind nicht nur präziser als die menschliche Hand, sie bieten auch einen größeren Bewegungsumfang und passen in kleinere Bereiche. Daher nehmen robotergestützte Eingriffe zu; der Umsatz mit diesen Systemen soll bis 2023 20 Milliarden Dollar erreichen. Auch „Extended Reality“ – also Augmented, Virtual und Mixed Reality – gewinnt an Bedeutung. Goldman Sachs prognostiziert, dass bis 2025 rund 3,4 Millionen Ärzte und Rettungssanitäter VR/AR-Systeme zur Ausbildung oder Behandlung nutzen werden.

5. Synchronisation (Synching Up)

Fans der 70er-Jahre-Serie „Der Sechs-Millionen-Dollar-Mann“ erinnern sich: Astronaut Steve Austin besaß übermenschliche Kraft, Geschwindigkeit und Sehkraft dank bionischer Gliedmaßen und Augen. Wenn Elon Musk seinen Willen durchsetzt, könnte diese Technologie bald Realität werden. Der Gründer von Neuralink arbeitet an Möglichkeiten, das menschliche Gehirn mit Prothesen, Computern und Maschinen zu synchronisieren, um gedankenbasierte Steuerung zu ermöglichen. Er ist nicht allein: Das BrainGate-Konsortium forscht seit fast 20 Jahren an eigenen Brain-Computer-Interfaces (BCI). Solche „Neuroprothetik“ könnte Menschen mit Querschnittslähmung, ALS (Lou-Gehrig-Krankheit) und anderen Behinderungen, die zum Verlust von Sprache oder Bewegung führen, wieder ein normales Leben ermöglichen.

Fortschritt der Medizintechnik

Es gibt viele weitere Beispiele für fortschrittliche Medizintechnik – bereits verfügbar und in Zukunft. Digitale Zwillinge menschlicher Patienten werden bald alltäglich sein und Medizinern bessere Daten und Entscheidungsgrundlagen liefern. Dies gilt besonders vor dem Hintergrund der zunehmenden Nutzung von Wearables und Remote-Monitoring-Systemen, kombiniert mit 5G-Netzen, die die medizinische Versorgung in entlegene Gebiete ausdehnen. Wie bereits angedeutet, wird Genomik eine führende Rolle bei Erkennung und Behandlung von Krankheiten spielen, genauso wie KI und Machine Learning Ärzten helfen werden, große Populationen zu überwachen, Gesundheitstrends zu erkennen und potenziell Epidemien zu verhindern.

Ob Sie nun Hersteller sind, der seinen Kundenstamm erweitern möchte, oder Mensch, der bessere, bezahlbare Gesundheitsversorgung sucht – die Zukunft sieht sehr vielversprechend aus.

Sie wollen Medizintechnik-Hersteller werden?

Da gibt es einiges zu bedenken.

Sie müssen die Unterschiede zwischen Klasse I, II und III Geräten kennen. Klasse I birgt das geringste Risiko und umfasst alles von Bettpfannen bis Verbänden. Am strengsten – Klasse III – sind Herzschrittmacher, Stents und orthopädische Implantate. Je nach Klasse kann die Fertigung eine Zulassung durch die FDA und andere Behörden sowie eine Premarket Approval erfordern. Falls noch nicht vorhanden, sollten Sie ein robustes Qualitätsmanagementsystem (QMS) implementieren. Diese kurze Erklärung ist keineswegs vollständig. Beginnen Sie mit FDA 21 CFR Part 820 für die US-Fertigung und ISO 13485 für globale Märkte. Dieser FDA-Artikel bietet guten Hintergrund.

Sie brauchen auch die richtige Ausrüstung. Fünf-Achs-Bearbeitungszentren und Schweizer CNC-Drehautomaten sind in den meisten Medizintechnik-Betrieben Standard, aber es hängt von den geplanten Teilen ab. Wie erwähnt hat der 3D-Druck in dieser Branche stark an Bedeutung gewonnen. Die Einstiegshürde für additive Fertigung von Polymerteilen ist deutlich niedriger als bei Pulverbett-3D-Druckern für Metallimplantate.

Kurz gesagt: Medizintechnik-Fertigung ist nichts für schwache Nerven oder leere Taschen, aber sicherlich ein wichtiger, wachsender Marktsektor.

Dank an Andy Christensen, Business-Stratege für Medizinprodukte bei Barnes Global Advisors, für seine Unterstützung bei diesem Artikel.

Welche Tipps oder Techniken können Sie zum medizinischen Zerspanen teilen? Lassen Sie es uns in den Kommentaren wissen.

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