Jak drukarki 3D zmieniają współczesną medycynę

Medycyna przyszłości, Orteza, Druk 3D, 3Dprintingindustry.com
Wzór ortezy stworzonej przez drukarkę 3D, fot. 3Dprintingindustry.com
Drukarki 3D zyskują coraz większą popularność i powszechność – za kilka lat taki sprzęt będzie w wielu domach, ale już teraz coraz częściej spotkać go można w placówkach medycznych. Jak tę technologię wykorzystuje medycyna i co to może oznaczać dla społeczeństwa?

Niedawno pisaliśmy o rozwijającej się branży robotów medycznych oraz zastosowaniu w leczeniu technologii VR. To melodie przyszłości, ale już teraz coraz powszechniejsze zastosowanie w ochronie zdrowia znajdują drukarki 3D. Warto zauważyć, że drukowanie przestrzenne zyskało na popularności na początku drugiej dekady XXI wieku. Coraz niższe ceny komponentów i samej technologii oraz globalizacja umożliwiły natomiast dostęp do tego typu sprzętu ludziom na całym świecie.

Uzyskane w ten sposób trójwymiarowe, fizyczne obiekty mogą być mniej lub bardziej przydatne. Istnieje nawet projekt, który zakłada, że drukarki 3D będą się same replikowały. W teorii RepRap, bo tak się nazywa to przedsięwzięcie, wydaje się to banalnie proste. Dlaczego drukarka nie mogłaby wytworzyć własnych części, skoro jest w stanie tworzyć fizyczne obiekty? Należy jednak pamiętać, że drukarki przestrzenne mogą stworzyć części mechaniczne. Czujniki czy elektronikę muszą wyprodukować inne urządzenia. Nie jest możliwa zatem pełna replikacja urządzeń, ale część obiektów mechanicznych jak najbardziej.

Technologię druku przestrzennego szybko zaadaptowano w świecie nauki

Medycyna, Drukarki 3D, Druk 3D, materialise.com
Prace nad wydrukiem modelu 3D, fot. materialise.com

Najpierw powstawały produkty z gotowych tworzyw sztucznych, co jest charakterystyczne dla podstawowych modeli domowych. Na rynku zaczęły się jednak pojawiać coraz bardziej zaawansowane modele. Potrafią one drukować z takich materiałów jak: czekolada, medal, a nawet niektóre rodzaje tkanek. Droższe i większe trafiały do fabryk, laboratoriów, a coraz częściej także placówek medycznych. Dzięki cyfrowemu skanowaniu narządów producenci drukarek mogą dostarczać medykom dopasowane do pacjenta, zawierające konkretne wady, modele narządów. A wszystko to stworzone na drukarce 3D. W ten sposób działa między innymi firma MedApp z Krakowa:

Możliwość zasymulowania właściwości elastycznych tkanki, przetestowanie wszczepienia sztucznej zastawki czy innego narzędzia oraz fizyczny kontakt z modelem stanowią dodatkowy pozytywny aspekt, doceniany przez lekarzy.

Jan Witkowski, doradca naukowy MedApp

Jak drukarki 3D wykorzystywane są w medycynie?

Przede wszystkim lekarz przed operacją lub zabiegiem musi ją zaplanować. Posiadanie dokładnego modelu narządu (albo kilku z nich) pozwala mu przewidzieć, jak ma przeprowadzić operacje; jakie trudności mogą spotkać go w trakcie, a także jak postępować, by uniknąć potencjalnych powikłań. Modele są na tyle dokładne oraz realistyczne, że można np. przeprowadzić próbny zabieg wstawienia zastawki płucnej czy operacje serca albo chociażby obejrzeć wątroby z guzem nowotworowym. Rzecz jasna, obsługa sprzętu nie jest prosta. Potrzeba odpowiednio wykwalifikowanego zespołu oraz drukarki 3D, która mało nie kosztuje.

Między innymi dlatego trudno wyobrazić sobie sytuację, że to sami lekarze, często i tak obłożeni pracą, obsługiwaliby w gabinetach drukarki i tworzyli takie modele dla siebie. Nauka obsługi technologii też jest czasochłonna i kosztuje. Najczęściej więc modele robione są na zamówienie, choć oczywiście zdarzają się lekarze, pracownicy bądź studenci placówek medycznych, którzy nad nimi sami pracują. Jednym z nich jest Borys Hołub. Opracowuje on modele służące do zabiegów rekonstrukcji twarzy.

Drukarki 3D pozwalają już tworzyć protezy

Jednym z projektów korzystających z drukarek 3D jest e-NABLE. Skupia się on na produkcji protez przeznaczonych dla dzieci. Koszty takiego sprzętu normalnie byłyby niezwykle wysokie, sięgając nawet kilku-, kilkunastu tysięcy złotych. Tymczasem drukarka 3D pozwala wytworzyć protezę kilkukrotnie mniejszym kosztem. Kolejnymi plusami projektu są: możliwość wydrukowania protezy nawet na prostej domowej drukarce 3D i dostępność odpowiednich plików w sieci za darmo. Oprócz tego wydruk może też zastąpić gips czy egzoszkielet.

Zainicjowano między innymi projekt, który przewiduje skanowanie np. nogi pacjenta. Sprawia to, że zastępująca gips skorupa, zakładana i usztywniająca daną część ciała, jest idealnie dopasowana i niezwykle trwała. Również stworzenie egzoszkieletu za pomocą drukarki 3D jest możliwe. Ponadto, podobnie jak przy gipsie, dzięki wykonaniu wcześniej skanu pozwoli na idealne dopasowanie go do organizmu i rozłożenie masy ciała, a co za tym idzie – zwiększy komfort korzystania. Także bez udziału innych osób.

Drukarki 3D funkcjonują powszechnie na rynkach od stosunkowo niedawna, ale już widać, że drzemie w nich olbrzymi potencjał. Wraz z rozwojem technologii będzie się on jeszcze zwiększać, a także – co istotne – może zmniejszyć koszty dla pacjentów i leczących ich lekarzy.

Autor artykułu
More from Kamil Jabłczyński

KSW 53 w cieniu gwiazd i awantury

Jeszcze kilka lat temu gale KSW były głośnymi wydarzeniami elektryzującymi Polaków. Odeszły...
Czytaj wiecej