Der 3D-Druck hinter der Milliarde

SecretAligner ist ein Start-up-Unternehmen für transparente Zahnschienen.

Der 3D-Druck hat die traditionelle Herstellung unzähliger Produkte revolutioniert. Eines, das Sie vielleicht gerade im Mund haben: transparente Zahnschienen.

Führende Unternehmen im 4-Milliarden-Dollar-Markt für transparente Aligner wie Align Technology, der Hersteller von Invisalign, verdanken ihren Erfolg der 3D-Drucktechnologie. Und wir sehen möglicherweise nur die Spitze des Eisbergs, wie stark der 3D-Druck die Dentalindustrie verändern wird.

Transparente Aligner sind in vielerlei Hinsicht ideal für den 3D-Druck und gelten als Vorreiter. Diese einst lokale und kleine Industrie ist heute auf die Massenproduktion individualisierter Produkte ausgerichtet.

Invisalign stellt patientenspezifische transparente Aligner für fast zwei Millionen Verbraucher pro Jahr her, und sie sind nicht die Einzigen. „Es gibt noch viel Platz auf dem Markt“, sagt Pablo Kehyaian, ein Kieferorthopäde, der sein eigenes Aligner-Unternehmen SecretAligner gründete, um auf die Nachfrage der Patienten zu reagieren.

In seiner eigenen Praxis in Madrid, Spanien, war Kehyaian mit dem Service der führenden Optionen für transparente Aligner nicht zufrieden, also überlegte er, ob er seine eigenen machen sollte. „Ich wollte meine eigenen Behandlungen kontrollieren und verschiedene Dinge ausprobieren“, sagt er.

Die Eintrittsbarriere war überraschend niedrig. Ein professioneller 3D-Drucker zur Herstellung der Präzisionszahnmodelle kostete rund 3.500 US-Dollar.

„Ich habe angefangen, meine eigenen Aligner für meine Kollegen und Freunde herzustellen“, erinnert er sich. „Und dann habe ich 2019 das Unternehmen gegründet.“

In nur 5 Jahren wuchs SecretAligner zu einem 85-köpfigen Unternehmen, das täglich 2.000 Modelle in 3D für Kunden in Spanien, Frankreich und Portugal druckt und eine Expansion in die USA anstrebt

Die Produktionsanlage von SecretAligner kann mit automatisierten Formlabs-3D-Druckern rund um die Uhr laufen.

Zahnschienen selbst werden nicht in 3D gedruckt; Es ist das Modell der Zähne des Patienten. Zahnärzte und Kieferorthopäden verwenden Software, um die Zahnbewegung zu planen und eine Reihe von 3D-Modellen zu erstellen, die jeweils die Zähne des Patienten in verschiedenen Phasen der Behandlung darstellen. Die Kunststoffschienen werden um die Modelle herum thermogeformt.

Heutige Dentalsoftware und die einfache Bedienung von 3D-Druckern ermöglichen Unternehmen wie SecretAligner den Markteintritt. Kehyaian hatte noch keine Erfahrung mit 3D-Druckern und verdankt das beschleunigte Wachstum seines Unternehmens seinem 3D-Druckerhersteller Formlabs und dessen Schulung. „Mein Unternehmen basiert auf Formlabs-Druckern“, sagt er. „Ich wollte etwas haben, das es mir ermöglicht, schnell zu wachsen und mich weiterzuentwickeln.“

Das in Somerville, Massachusetts, ansässige Unternehmen Formlabs hat schon vor langer Zeit erkannt, dass das bloße Anbieten eines 3D-Druckers nicht ausreichen würde, um ganze Branchen zu verändern. Es brauchte Unterstützung und ein tiefes Verständnis dafür, wie Kunden ihre Drucker nutzen. Formlabs verfügt über eine Dentalabteilung mit Hunderten von Zahnärzten, darunter Zahnärzten und Zahntechnikern.

Der 3D-Druckerhersteller Formlabs brachte 2023 den Form Auto auf den Markt, der fertige Teile ... [+] automatisch aus dem Drucker entnimmt und den nächsten Druck startet.

SecretAligner ist eines der ersten Unternehmen, das das neue Automatisierungs-Ökosystem von Formlabs nutzt, das im Januar eingeführt wurde. Die Softwarekomponente des Ökosystems vernetzt alle 30 3D-Drucker von SecretAligner, um den Überblick darüber zu behalten, welche Dentalmodelle wo gedruckt werden, während die Hardwarekomponente die Modelle automatisch aus dem Drucker entfernt und in einem Sammelbehälter ablegt, damit ein neuer Druckauftrag ausgeführt werden kann Sofort starten.

Kehyaian gibt jetzt weniger Arbeitsaufwand aus und kann über Nacht und am Wochenende unbeaufsichtigt 3D-Drucke durchführen.

Größere 3D-Drucker als Formlabs können Dutzende einzigartiger Modelle gleichzeitig herstellen, aber Kehyaian bevorzugt die Flexibilität der kleineren Einheiten, da er ohne nennenswerte Investitionen bei steigender Nachfrage skalieren kann.

LightForce sind 3D-gedruckte Keramikbrackets, die an die Form und Ausrichtung jedes einzelnen Zahns angepasst werden.

Transparente Aligner sind in der Regel nicht in jedem Fall ein Ersatz für herkömmliche Zahnspangen, insbesondere nicht bei Teenagern. Zahnspangen sind eine 3,85-Milliarden-Dollar-Industrie, die sich seit Jahrzehnten nicht wesentlich verändert hat. Hier sah ein Start-up namens LightForce eine Chance für den 3D-Druck, die Praxis zu revolutionieren und zu verbessern, so wie es Align Technology bei Alignern tat.

„Die Art und Weise, wie Kieferorthopäden heute Zahnspangen herstellen, besteht aus Standardbrackets aus der Schachtel, die wir dort anbringen, wo wir denken, dass sie hinpassen, und dann biegen wir den Draht in Sichtrichtung mit einer Zange“, sagt Alfred Griffin, Mitbegründer und CEO von LightForce. und praktizierender Kieferorthopäde. „Wie Sie sich vorstellen können, können wir mit einem digitalen Plan und einer maßgeschneiderten Appliance viel bessere Arbeit leisten.“

LightForce sind 3D-gedruckte Keramikbrackets, die auf der Grundlage eines zahnärztlichen 3D-Scans an die Form und Ausrichtung jedes einzelnen Zahns angepasst und für die Platzierung mit Software optimiert werden.

Laut LightForce empfinden Patienten ihre Zahnspange als bequemer und tragen sie kürzer. Eine aktuelle Studie ergab, dass Benutzer von LightForce eine durchschnittliche Behandlungszeit von 45 % kürzer hatten als Benutzer herkömmlicher Zahnspangen und 41 % weniger Praxisbesuche hatten. LightForce-Zahnspangen werden in einer Anwendungsschale geliefert, die nicht vom Kieferorthopäden, sondern von einem ausgebildeten Assistenten (in einigen Bundesstaaten) angepasst werden muss, sodass Ärzte mehr Zeit für die Diagnose und Behandlungsplanung aufwenden können und weniger für die Installation von Hardware aufwenden müssen.

„Es ist ein offensichtlicher Ersatz für die aktuelle Technologie“, sagt Griffin, der sich eine Welt vorstellt, in der es bald keine herkömmlichen Zahnspangen mehr geben wird. Derzeit verwenden 10 % der Kieferorthopäden in Nordamerika LightForce, das erst seit 2020 auf dem Markt ist. Das Unternehmen hat gerade 80 Millionen US-Dollar in einer Finanzierungsrunde der Serie D eingesammelt und ist zum weltweit größten Hersteller von direkt 3D-gedruckten funktionellen medizinischen Geräten geworden Volumen.

Für Kunden sind die speziell für ihre Zähne angefertigten LightForce-Zahnspangen nicht unbedingt teurer. „Die Mehrheit der Kieferorthopäden verlangt für LightForce nicht mehr, und einige verlangen weniger, weil sie wissen, dass sie den Patienten nicht so oft sehen müssen“, sagt Griffin.

Während LightForce in kundenspezifische Ausrüstung investiert und proprietäre Materialien, Prozesse und KI-gestützte Software entwickelt hat, verfolgt SecretAligner einen schlüsselfertigen Ansatz. Kehyaian geht davon aus, dass sich der Markt für transparente Aligner innerhalb des nächsten Jahrzehnts noch stärker verändern wird, da die Materialien für den 3D-Druck weiterentwickelt werden und es möglich wird, die Aligner direkt in 3D zu drucken und den Schritt der Formenherstellung zu überspringen.

Seine Formlabs-Drucker würden ihn in die Lage versetzen, von diesem Wandel zu profitieren, aber seiner Meinung nach ist es wahrscheinlicher, dass Ärzte die Aligner einfach in der Praxis und bei Bedarf in 3D drucken können, wodurch die Verschwendung gedruckter Aligner, die bei der Behandlungsplanung entsorgt werden, vermieden würde Änderungen.

Derzeit sind sowohl SecretAligner als auch LightForce in einem Markt erfolgreich, der durch patientenspezifische Fertigung in großem Maßstab verändert wird, was nur durch den 3D-Druck machbar und wirtschaftlich ist.