Primjena aditivnih tehnologija u medicini

  • Posted on: 13 March 2015
  • By: Tehnoprogres

Iako je upotreba 3D tehnologija u medicini već prilično rasprostranjena, daljnji razvoj njezine primjene u medicinske svrhe i 3D tehnološka i softverska dostignuća sve više mijenjaju medicinu i postaju njezin neizostavni dio. Složena operacija kirurškog odstranjenja dijela zdjelice i njezine rekonstrukcije ugradnjom 3D printanog implantanta obavljena je u Klinici za dječje bolesti Zagreb, prva takva operacija u spomenutoj bolnici te prva u ovom dijelu Europe izvedena na osobi dječjeg uzrasta. Petnaestogodišnjaku kojemu je dijagnosticiran tumor na zdjelici, zbog uznapredovalosti tumora liječnici su morali provesti hitni operativni postupak. Pacijentu je radi proširenosti maligne tvorbe trebalo odstraniti pola zdjelice, a jedino rješenje predstavljala je implementacija nove zdjelice izrađene po mjeri pacijenta, što ne bi bilo moguće bez primjene 3D tehnologije.
Dodatnu otegotnu okolnost predstavljala je životna dob pacijenta, jer je dječak još uvijek u fazi razvoja, pa standardni ortopedski implantanti nisu adekvatni za ugradnju. Sličan operativan zahvat na osobi starije životne dobi već je izveden u Hrvatskoj, međutim ovo je prvi put da se na ovim prostorima ovakva operacija izvodi na mladoj osobi. Glavne izazove predstavljalo je ograničeno vrijeme izrade 3D printanog implantanta koji se trebao izraditi u vrlo kratkom roku zbog hitnosti kirurškog zahvata, a implantant je morao biti napravljen od izrazito laganog materijala te personaliziran tako da anatomski potpuno odgovara anatomiji pacijenta.
Nakon postavljanja dijagnoze, proces izrade zdjelice u 3D tehnologiji isplaniran je u četiri faze: izrada 3D CAD modela baziranog na CT skenu zdjelice pacijenta, izrada 3D CAD dizajna implantanta zdjelice, izrada 3D modela isprintanog u DLMS tehnologiji i najzad CNC-post obrada isprintanog modela implantanta.
U prvoj fazi je na temelju CT skena postojeće zdjelice pacijenta izrađen CAD model postojećeg stanja, koji je poslužio kao baza za izradu nacrta i dizajna samog implantanta. Prema CAD modelu napravljen je medicinsko kirurški plan resekcije dijelova zdjelice koje je trebalo odstraniti. U drugoj fazi je prema CAD modelu postojećeg stanja napravljen dizajn samog implantanta zdjelice, a zbog izrazito kompleksne strukture i površine zdjelice te zbog toga što je veliki dio same zdjelice oštećen tumorom, podaci dobiveni CT skenom su dodatno obrađivani kako bi 3D printani implantant bio potpuno funkcionalan i savršeno odgovarao potrebama pacijenta. Treća faza odnosi se na izradu 3D modela implantanta 3D printanjem u DLMS tehnologiji, koji printa metalne komade iz CAD modela tehnologijom sloj-po-sloj na EOS M 280 printeru. U ovom slučaju korišteni materijal je titan (Ti-6AI-4V) koji se i inače koristi u medicinske svrhe zbog svojih svojstava kao što su lagana i čvrsta konzistencija te otpornost na koroziju. Sam implantant je isprintan u Njemačkoj na 3D printeru EOS M 280. U četvrtoj fazi se 3D printani implantat završno obrađuje CNC strojem.