Die Grenzen der Präzision überschreiten

3D-Druck einer Endkappe für ein Ureteroskop

Ein Ureteroskop ist ein flexibles medizinisches Gerät, das für den Zugang zur Niere und zum Harnsystem für Diagnose und Behandlung entwickelt wurde. Das Herzstück dieser Innovation ist eine Schlüsselkomponente: die Endkappe, in der ein Kamerasensor, eine faseroptische Beleuchtung und mehrere Arbeitskanäle für Werkzeuge und Spülung nahtlos zusammenwirken müssen.

Warum 3D-Druck? Die kompakte Größe des Geräts - nur 3 mm im Durchmesser - und das komplizierte Endkappendesign, das Wandstärken von 50 bis 75 µm über die gesamte Länge des 5 mm großen Teils erfordert, erfordern ein außergewöhnliches Maß an Präzision, das nur die microArch 3D-Drucker von BMF erreichen können. Herkömmliche Fertigungsverfahren sind unzureichend oder nicht kosteneffizient genug, um die erforderlichen Miniaturmerkmale herzustellen. Daher war der Mikro-3D-Druck die einzige praktikable Lösung, um schnell und kostengünstig Endkomponenten mit den für die Anwendung erforderlichen Toleranzen und Auflösungen herzustellen.

Entwicklung eines Einweg-Scopes für die Endourologie mittels Mikro-3D-Druck

RNDR Medical hat ein neuartiges Einmalendoskop für die Endourologie entwickelt, das zur direkten Visualisierung und Navigation eingesetzt wird, um die Diagnose und Behandlung von Erkrankungen des Harntrakts wie Nierensteinen und Urothelkarzinomen sowie Pyeloskopieverfahren zu ermöglichen, die einen therapeutischen Zugang zum Nierenbecken und den Nieren schaffen. Das Ureteroskop ist mit einer hochauflösenden Digitalkamera und einer Beleuchtung ausgestattet, die eine direkte Visualisierung der Anatomie sowie eine Flüssigkeitsspülung zur Aufrechterhaltung eines klaren Bildes ermöglichen. Ein Arbeitskanal ermöglicht den Durchgang von therapeutischen Instrumenten durch das Ureteroskop, wie z. B. Lithotripsiefasern und Rückholkörbe für die Behandlung von Nierensteinen.

Eine Schlüsselkomponente dieses Geräts ist die distale Spitze, in der der Kamerachip und die Beleuchtungsquelle untergebracht sind und die auch die Flüssigkeitswege für die Spülung und die Verbindung vom Arbeitskanal zur äußeren anatomischen Umgebung herstellt. Diese Elemente müssen mit einem hohen Maß an Präzision in der distalen Spitze untergebracht und gleichzeitig abgedichtet werden, um das Eindringen von Flüssigkeit in das Gerät zu verhindern, und das alles innerhalb eines Profils mit einem Durchmesser von 0,130 Zoll. Darüber hinaus muss die äußere Geometrie dieser Spitzenkomponente atraumatisch für die Anatomie sein, da es sich um den nach vorne gerichteten, vorrückenden Teil der Vorrichtung handelt. Um all diese Designelemente in einem so kleinen Profil unterzubringen, ist ein Bauteil mit komplexer 3D-Geometrie, engen Toleranzen und einer Wandstärke erforderlich, die traditionell nur durch Nischen-Mikrospritzguss erreicht werden kann. Schließlich liegt das Volumen der ausgereiften Komponenten bei mehreren zehntausend Stück pro Jahr, was zu einem längeren ROI für die teure Mikroformung führen würde.

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