Wie PolyUnity die Zukunft der medizinischen Versorgung durch Additive Fertigung neu gestaltet – Interview mit Dr. Stephen Ryan

PolyUnity Tech ist ein in Kanada ansässiges Unternehmen, das Krankenhäusern eine Komplettlösung für Additive Fertigung als Service (Additive Manufacturing as a Service, kurz: AMaaS) anbietet. Ihre Dienstleistungen umfassen alle Stufen vom Design bis zur Fertigung und sämtliche Zwischenschritte. Ermöglicht wird dies durch ihre innovative Cloud-basierte Software, die als Plattform für validierte 3D-druckbare medizinische Anwendungen dient.  In einem Interview mit 3Druck.com gibt Dr. Stephen Ryan, Arzt und Mitbegründer von PolyUnity Tech, einen Einblick in die Bedeutung der 3D-Drucktechnologie für das Gesundheitswesen.

Das 2018 von drei ambitionierten Medizinstudenten aus der kanadischen Provinz Neufundland und Labrador gegründete Unternehmen PolyUnity Tech entstand aus einer Kombination von einzigartigen Herausforderungen. Die große geografische Ausdehnung der Provinz, die verstreute Bevölkerung und die isolierten Gemeinden stellten erhebliche Probleme bei der Lieferkette dar. Die Gründer ließen sich von der Idee inspirieren, medizinische Geräte in diese abgelegenen Gebiete zu „teleportieren“. Ihre Vision bestand darin, dezentrale Produktionsanlagen für die Additive Fertigung am Ort der Behandlung zu errichten, die durch einen digitalen Katalog druckbarer medizinischer Ausrüstung ergänzt werden.

Diese ambitionierte Vision wurde während der COVID-19-Pandemie im Jahr 2020 Wirklichkeit und zwang das Unternehmen, seine Ressourcen zu mobilisieren, um medizinische Notfallausrüstung in einer 3D-Druck-Produktionsstätte herzustellen. Seitdem wurden die Prozesse kontinuierlich verbessert und PolyUnity hat seinen Katalog auf über 500 Produkte erweitert und erfolgreich Point-of-Care-Services in wichtigen Krankenhäusern in ganz Kanada eingerichtet.

PolyUnity spezialisiert sich auf: Ersatzteile, Organisationsabläufe, Sicherheitsoptimierungen, Produktanpassungen, Reparaturen und Wartungswerkzeuge. In Zusammenarbeit mit Krankenhäusern hat PolyUnity eigene Software und Prozesse entwickelt, um diese mit 3D-Druckfunktionen für den „Point of Care“ auszustatten.

Derzeit ist das Unternehmen dabei, die Möglichkeiten der Additiven Fertigung und ihrer zahlreichen Anwendungen auf andere Krankenhausnetzwerke auszudehnen. 

Interview mit Dr. Stephen Ryan

In einem Interview mit 3Druck.com erläutert Dr. Stephen Ryan, Arzt und Mitgründer von PolyUnity, wie die Additive Fertigung den Gesundheitssektor revolutioniert und das Potenzial für völlig neue und maßgeschneiderte Lösungen freisetzt. Er beleuchtet auch die technologischen Innovationen, die diese Entwicklung vorantreiben, und wirft einen Blick auf die zukünftigen Möglichkeiten, die sich aus den Fortschritten der 3D-Druckindustrie ergeben.

Welche Bedeutung hat Ihrer Meinung nach die Additive Fertigung für den Gesundheitssektor?

Zum ersten Mal in der Geschichte der Menschheit ist das Gesundheitswesen in der Lage, maßgeschneiderte medizinische Lösungen zu produzieren, die auf den Patienten zugeschnitten sind. Die personalisierte Medizin ist eine Innovation, die das Gesundheitswesen in die Zukunft führen und neue Behandlungsmöglichkeiten schaffen wird, um die Gesundheit und das Wohlbefinden unserer Patienten zu verbessern. Dieser Ansatz ist mit herkömmlichen Fertigungsmethoden nicht möglich. Einige Beispiele sind: maßgeschneiderte Implantate, Schienen/Gipse, Prothesen und Arzneimittel.

Ein weiterer Vorteil der Additiven Fertigung ist das Potenzial für die Entwicklung neuer Produkte. Die Nutzung der Möglichkeiten des Rapid Prototyping und der schnellen Iterationen wird den Weg für die Entwicklung neuer medizinischer Produkte und die Verbesserung bestehender Instrumente ebnen.

Die Pandemie hat eine harte Wahrheit über unsere globalen Gesundheitssysteme ans Licht gebracht. Wir sind in hohem Maße von einer fein ausbalancierten Produktion und Verteilung in Übersee abhängig. Wir sind gezwungen, uns mit dieser Realität auseinanderzusetzen und uns mit der Tatsache abzufinden, dass sich unsere Welt verändert. In dem Maße, wie geopolitische Veränderungen auftauchen, die Auswirkungen des Klimawandels sich verschärfen und die Bereitstellung von Gesundheitsleistungen immer komplexer wird, müssen wir die Art und Weise, wie wir lebensrettende Ausrüstung herstellen, anpassen.  Eine regionalisierte Fertigung, die durch digitale Bestände und lokale AM-Abwicklungszentren unterstützt wird, schafft die dringend benötigte Widerstandsfähigkeit der Lieferkette. Falls und wenn die traditionelle Lieferkette unterbrochen wird, werden wir über die nötigen Instrumente verfügen, um die Anforderungen des Gesundheitssektors zu erfüllen. 

Wie beurteilen Sie die Fortschritte bei der Einführung der 3D-Drucktechnologie in der Gesundheitsbranche?

Sie verläuft zugegebenermaßen langsam, aber stetig. Jede neue Technologie, die im Gesundheitswesen eingeführt wird, braucht Zeit und muss strenge Tests und Vorschriften berücksichtigen. Es muss ein gewisses Maß an Aufklärung, Prüfung und Vertrauensbildung stattfinden, um den Paradigmenwechsel herbeizuführen, der für die Einführung und regelmäßige Nutzung notwendig ist. 

Das Interesse am 3D-Druck ist groß, aber der Weg dorthin ist weder klar noch linear. Zu den ersten Anwendungsfällen, die an Zugkraft gewinnen, gehören: Planung vor chirurgischen Eingriffen, Herstellung eines Bolus für die Krebsbehandlung sowie Vorrichtungen und Halterungen. Der Einsatz des 3D-Drucks in Krankenhäusern ist jedoch fragmentiert, kompliziert und hat noch nicht sein volles Potenzial erreicht. Es wird mehr Zeit und Ressourcen brauchen, um die Krankenhäuser für den 3D-Druck zu rüsten. Sobald dies der Fall ist, werden die Beschäftigten im Gesundheitswesen in der Lage sein, die zahlreichen 3D-Druckanwendungen zu nutzen, die es derzeit gibt, und sie werden über die nötige Infrastruktur verfügen, um von den Lösungen zu profitieren, die in Zukunft unweigerlich entwickelt werden.

Ich glaube, dass bestimmte 3D-Druckanwendungen zum Standard in der medizinischen Praxis werden. Wenn dies geschieht, werden Krankenhäuser und Mediziner den 3D-Druck in ihre tägliche Praxis integrieren müssen. Es ist wie bei der Entdeckung von Antibiotika, es gibt nur ein Vorher und ein Nachher, und ich glaube, dass wir uns beim 3D-Druck im „Nachher“ befinden. Er wird nicht verschwinden, und in naher Zukunft wird er wie Antibiotika im Alltag eingesetzt werden. 

Die Additive Fertigung hat sich in den letzten Jahren kontinuierlich weiterentwickelt. Welche Innovationen oder technologischen Durchbrüche halten Sie für die Gesundheitsbranche für besonders wichtig?

Die Additive Fertigung hat sich in den letzten zehn Jahren sprunghaft weiterentwickelt. Ich denke, wir sehen endlich, dass die Technologie von verschiedenen Branchen angenommen und das wahre Potenzial ausgeschöpft wird. Es gibt bestimmte Fortschritte, die für Anwendungen im Gesundheitswesen besonders nützlich sind.

Materialvielfalt – Das Spektrum der verfügbaren Materialien erhöht die Zahl der möglichen Anwendungen. Der Zugang zu Metallen, Kunststoffen, Silikon und Karbonfasern wird zur Entwicklung neuartiger medizinischer Geräte führen, und die verschiedenen Materialeigenschaften werden dazu führen, dass wirklich maßgeschneiderte Lösungen für Patienten in den Mainstream gelangen.

Druckergeschwindigkeit – eine der funktionalen Einschränkungen der Technologie ist die Produktionsgeschwindigkeit. Um „Point-of-Care“-Dienste anbieten zu können, muss die Herstellung von Produkten und Dienstleistungen auf Abruf schnell erfolgen. In jüngster Zeit haben sich alle großen Akteure im Hardwarebereich auf die Verbesserung der Geschwindigkeit konzentriert. Die nächste Generation von Druckern wird mit der Nachfrage mithalten können und weniger Drucker benötigen, um eine Größenordnung zu erreichen und Produkte pünktlich zu liefern.

Software – Bei der Erbringung von Dienstleistungen im Bereich der Additiven Fertigung für die Gesundheitsbranche gibt es besondere Anforderungen. Nicht nur die Effizienz der Arbeitsabläufe ist wichtig, sondern auch die Datensicherheit und der Schutz von Patienteninformationen. Die Fortschritte bei den Softwarepaketen, mit denen diese Herausforderungen bewältigt werden können, schreiten rasch voran. Dies wird zu mehr Vertrauen in den AM-Prozess und zu einer stärkeren Akzeptanz durch Krankenhäuser und Gesundheitsdienstleister führen.

Welche Auswirkungen wird die Additive Fertigung Ihrer Meinung nach in den kommenden Jahren auf den Medizin- und Gesundheitssektor und möglicherweise auf die Gesellschaft insgesamt haben?

Letztlich haben wir gerade erst an der Oberfläche der additiven Fähigkeiten gekratzt. Wenn sich dieser Trend in den nächsten zehn Jahren fortsetzt, werden wir einen exponentiellen Boom an Innovation und Kreativität erleben. Ich persönlich würde mir eine Welt wünschen, in der 3D-Drucker zur Grundausstattung eines jeden Haushalts gehören, nicht anders als Ihr Kühlschrank oder Ihr Fernseher. So könnten Gegenstände direkt am Ort des Verbrauchs hergestellt werden, ohne dass ein weltweiter Versand erforderlich wäre. Und nach dieser Logik werden die Krankenhäuser das genauso handhaben. 

Weitere Informationen über PolyUnity finden Sie in diesem Video oder auf der Website des Unternehmens.