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Forschungsvorhaben

Metrology for Additively Manufactured Medical Implants (MetAMMI)

Projektzeitraum

Beginn: Juni 2016

Ende:    Mai  2019


Projektbeschreibung

Die 3D-Drucktechnik erlaubt es aus verschiedenen Materialien, wie Metalle, Kunststoffe oder Keramiken, maßgeschneiderte Produkte in kleiner Stückzahl zu produzieren. Daher ist sie auch ideal für Anwendungen in der Medizin geeignet. So werden heute medizinische Implantate, aber auch chirurgische Führungen, immer häufiger mit 3D-Druckern hergestellt. Die Zahl solcher „additiv hergestellter“ (aus dem Englischen: additively manufactured - AM) Implantate hat in den letzten Jahren rasant zugenommen. Bislang fehlt es jedoch an vertrauenswürdigen, schnellen und zerstörungsfreien Messmethoden, um die Eigenschaften der Implantate, wie Oberflächen-eigenschaften, Abmessungen, Form, Dichte oder Bruchfestigkeit, zu ermitteln und damit deren Qualität zu beurteilen.

Diese Lücke soll im EMPIR-Projekt MetAMMI geschlossen werden. Zusätzlich soll untersucht werden, ob auch schon anhand von numerischen Modellen Aussagen über die Qualität der Implantate möglich sind. Dies soll in Zukunft den Herstellern ermöglichen, Zertifikate über die Produktsicherheit ausstellen zu können, welche von Aufsichtsbehörden akzeptiert werden und schließlich auch das Vertrauen der Patienten in AM-Produkte zu stärken.

In einem ersten Schritt wird dies vorwiegend durch eigens entwickelte AM-Produkte geschehen, welche spezielle Eigenschaften bzgl. Größe, Form und Materialeigenschaften besitzen. Diese werden mit rückführbaren Messsystemen ermittelt. Messungen mit Röntgen-Computertomographen oder THz-Tomographen werden später mit den Vergleichsdatensätzen evaluiert. Anschließend werden Studien an realen medizinischen AM-Produkten durchgeführt, wie etwa Bohrführungen für Zahnimplantate oder Schädelimplantate.

Die erzielten Forschungsergebnisse sollen am Ende den Herstellern in Form von Leitfäden (sog. good practice guides) zur Verfügung gestellt werden.

Projektpartner

Laboratoire National de Métrologie et d'Essais (LNE), Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Dansk Fundamental Metrologi A/S (DFM), National Standards Authority of Ireland (NSAI), Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy (VTT), Aalto-korkeakoulusäätiö sr (Aalto), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Teknologisk Institut (DTI), Danmarks Tekniske Universitet (DTU), Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), FH OÖ Forschungs & Entwicklungs GmbH (FH OÖ), Lithoz GmbH (Lithoz), Medicrea International (Medicrea), Städtisches Klinikum Braunschweig gGmbH (SKBS), The University of Nottingham (UNOTT), BEGO Implant Systems GmbH & Co. KG (Bego), Praxis am Sande (PaS), Xilloc Medical BV (Xilloc)

Ansprechpartner

Dr.-Ing. Ulrich Neuschaefer-Rube