Additív gyártás az egészségügyben

Szeptember 28-án gyárlátogatással összekötött előadássorozatot tartott az additív gyártás és az orvoslás kapcsolatáról a Varinex Zrt. A GyártásTrend szerint Falk György, a cég stratégiai vezetője szemléletesen ismertette a módszer és az ágazat összefogásával megvalósítható lehetőségeket.

Ma már ingyenes szoftverek vannak, amelyek a DICOM formátumú röntgenfelvételeket át tudják alakítani 3D-s modellé. Azért kicsit szögletes a dolog – az egyes szeletek csupán 512 x 512 képpontosak. Ma az egészségügyben nincs nagyobb felbontás (talán nagyon nagy sugárterhelés lenne). Jó hír, hogy a nyomtatók pontosabbak ennél. Éppen ezért, ha egy combcsontot kinyomtatunk velük, akkor nem tudjuk elrontani. A nyomtatás .stl formátumú fájlból történik – ez rengeteg háromszögelem, ami az egész felületet beborítja, tehát ez egy felületi modell.

Fontos feladata lehet egy tervezőszoftvernek a hiánypótlás. Ilyenkor az egészséges részt áttükrözik a hiányos területre. Eddig ezt egy gipszporos technológia oldotta meg. Rétegről rétegre húzott a masina gipszport, és egy ragasztó összeragasztotta ott, ahol a modell igényelte.

Az előadáson láthattunk egy betervezett koponyapótlást, amely nem beépíthető, mert nem biokompatibilis. Körbe lehet viszont önteni szilikon gumival (ez a kb. 140-150 °C sterilizálást is simán kibírja), és egy ilyen steril szilikon gumivázba kerül a csontcement, ami már biokompatibilis, vagyis be lehet építeni a beteg koponyájába. Ez az indirekt módszer. Ma már létezik direkt módszer is, ahol megtervezik, és már közvetlenül biokompatibilis anyagból nyomtatják ki a pótlást. Talán nemsokára lesz Magyarországon is olyan masina, amelyik szelektív lézer színterezéssel (SLS) a biokompatibilis titánnal fogja ugyanezt elvégezni. Az ilyen gép ára kb. félmillió euró.

Kartörés esetében a végtag gyakran gipszrögzítést kap. Ma már van olyan megoldás, hogy a kar külső felületének beszkennelésével megszerkesztik annak térformáját. Erre egy internetről letölthető szoftver generál egy hálót, és a program ez alapján tervezi meg a modellt, amelyet aztán szelektív lézer szinterezéssel poliamid porból le lehet gyártani. A gipsz olcsó, és ezért nagyon nehéz vele versenyezni. A lehetőség mindenesetre megvan, hogy egészséges és jobban viselhető rögzítőelemet tudjanak létre hozni.

A Pécsi Tudományegyetemen szükség esetén csere helyett megpróbálják helyben megplasztikázni  a beteg szívbillentyűt. A Varinex az ilyen beavatkozásokhoz is rugalmas alapanyagból igyekezett elkészíteni egy olyan mintát, amelyen az orvosok gyakorolni tudják a műtéteket. Egyelőre a minta nem az igazi minőségű, részben az is problémát jelent, hogy a szövetek túlságosan hajlamosak a szakadásra.

Ugyanígy a Pécsi Tudományegyetem jóvoltából Falk György bemutatott egy combcsontmásolatot is. A modell eredetijét nem olyan régen vetették be, amikor egy páciens combcsontján egy jóindulatú daganatot azonosítottak. Ha egy ilyen modellel megmutatják a betegnek, hogy miként is fog meggyógyulni, akkor a páciens sokkal hamarabb meg tud békélni a beavatkozás gondolatával.

Sok orvostanhallgató vágya, hogy ne tetemeken keresztül kelljen megtanulni az anatómiát, hanem 3D-nyomtatott másolatokon. A diákok tanításánál lassan a tetem lesz az egyik legdrágább elem. Amerikában az előírások szerint a tetemnek szinte egészségesebbnek kell lennie, mint egy embernek. Semmilyen vírust vagy baktériumot nem tartalmazhat, és ha ez nem bizonyított, akkor a hallgató nem használhatja operációgyakorlásra. Éppen ezért a 3D-nyomtatású műtéti segédeszközök jelentősége idővel egyre nagyobb lesz. A hallgatók már ezeken is endoszkóppal vizsgálják a különböző szöveteket, amelyek szintén ki vannak nyomtatva, és mégis olyan érzést keltenek, mintha a sebész valós szöveteken operálna.