Nieuwsverslaggeving over de vooruitgang in 3D-printen levert vaak leuke toepassingen van de technologie op - muziekinstrumenten, modieuze kleding en smakelijke lekkernijen - of ideeën die tot de verbeelding spreken, zoals 3D-geprinte huizen en auto's.
Hoewel het misschien niet zo flitsend is, heeft de productie van additieven stilletjes een revolutie teweeggebracht in het medische veld en het leven van patiënten met slopende omstandigheden. De meest recente kampioen: Stephen Power, een 29-jarige man uit Wales die een nieuw gezicht heeft dankzij een innovatieve chirurgische techniek met 3D-scannen en printen.
In 2012 had Power een gruwelijk motorongeluk. Hoewel hij een helm droeg, brak de impact zijn bovenkaak, jukbeenderen, neus en schedel. De stroom werd naar het Morriston-ziekenhuis in Swansea gebracht voor een reeks noodprocedures die de meeste - maar niet alle - van zijn verwondingen wisten te herstellen.
"We hebben zijn gezichtsfracturen redelijk goed hersteld, maar hij had zijn linkeroog beschadigd en de oogartsen wilden niet dat we iets deden dat zijn gezichtsvermogen verder zou kunnen beschadigen, " zei Adrian Sugar, een maxillofaciale chirurg, in een persbericht. "Dus het resultaat was dat zijn jukbeen te ver weg was en zijn oog was ingezonken en neerviel."
Het zou enkele maanden duren voordat artsen begonnen met het plannen van reconstructieve chirurgie om de symmetrie in het gezicht van Power te herstellen. Gebruikmakend van het conventionele proces, zou een chirurg typisch oefenen op een ruw model van het gezicht van een patiënt opgebouwd uit kant-en-klare delen. Verrassend genoeg is het proces zo onnauwkeurig als het klinkt, waarbij de specialist elke stap in kaart brengt met behulp van wat Sean Peel, een ontwerper van protheses bij het National Centre for Product Design and Development Research (PDR) aan de Cardiff Metropolitan University, beschrijft als "visuele beoordelingen en ruwe metingen. "
Peel en Sugar besloten samen met andere onderzoekers in plaats daarvan een andere aanpak te volgen - een aanpak waarvan ze hoopten dat deze de schade aan het gezicht van Power met meer precisie kon corrigeren.
Dankzij een samenwerking tussen Morriston Hospital en Cardiff Metropolitan University, a 3D-scan van Power's gezicht werd gebruikt om snijgeleiders en platen te ontwerpen om de chirurgen te helpen in kaart te brengen waar functies zoals jukbeenderen moeten worden geplaatst. Met al die gegevens printte het team de handleidingen, platen en medische titanium implantaten, die artsen gebruikten om uiteindelijk het gezicht van Power te reconstrueren.
Na een motorongeluk was het gezicht van Stephen Power nog steeds zwaar beschadigd (links), zelfs na verschillende operaties, totdat een medisch team 3D-afdrukken gebruikte om modellen en implantaten te maken die hielpen het gezicht van de 29-jarige (rechts) weer op te bouwen om meer op zijn gezicht te lijken uiterlijk vóór het ongeval. (Abertawe Bro Morgannwg University Health Board) Hoewel 3D-geprinte implantaten eerder in chirurgie zijn gebruikt, zeggen de artsen dat dit de eerste keer is dat de technologie in elke fase van het proces wordt gebruikt.
"Het voordeel van 3D-printen is dat de informatie en de daaropvolgende onderdelen de chirurg helpen om een superieure nauwkeurigheid, voorspelbaarheid en een verkorting van de operatietijd te bereiken, " zegt Peel. "Het is veel nauwkeuriger dan te vertrouwen op visuele beoordelingen tijdens operaties, en de verbeterde voorspelbaarheid stelt het operatieteam in staat om te anticiperen op problemen die zich tijdens de procedure kunnen voordoen of deze zelfs ruimschoots te verminderen voordat de procedure plaatsvindt."
Met de verbeterde nauwkeurigheid kunnen patiënten de potentiële kosten van vervolgprocedures vermijden; minder tijd op de operatietafel stelt patiënten ook in staat om sneller te herstellen en verlaagt het risico op infectie, voegt hij eraan toe.
Tijdens de acht uur durende operatie van Power gebruikte Sugar de op maat gemaakte gereedschappen om de jukbeenderen van Power opnieuw te breken. Hij herpositioneerde de fragmenten om te voldoen aan de specificaties van het computermodel. De implantaten werden vervolgens ingebracht om de botten op hun plaats te houden en zijn oog op zijn oorspronkelijke positie te richten.
De modellen en implantaten geproduceerd met behulp van 3D-printen. (Abertawe Bro Morgannwg University Health Board) "Zonder deze geavanceerde technologie is het uit de vrije hand, " legde Sugar uit in een verklaring. "Je moet raden waar alles naartoe gaat. De technologie stelt ons in staat om veel preciezer te zijn en een beter resultaat voor de patiënt te krijgen. ”
Na de operatie merkten artsen op dat het linkeroog van Power nog steeds iets omhoog staat, hoewel ze verwachten dat het de komende maanden zal bezinken.
"Het is absoluut levensveranderend", zei Power tegen de BBC . "Ik zag meteen het verschil op de dag dat ik wakker werd van de operatie."
Tot dusverre heeft de operatie een goed trackrecord in het Verenigd Koninkrijk. Maar het team weet nog niet genoeg over zaken als het optimale ontwerpproces of de workflow om de technologie regelmatig en routinematig te implementeren. Een groter onderzoeksinitiatief zal naar verwachting antwoorden opleveren die de procedure voor patiënten wereldwijd een mogelijkheid kunnen maken.
