Jak mění 3D tisk současnou medicínu

Dráha Dráha

Přehled praktických aplikací a technologií

Aditivní výroba se během poslední dekády proměnila z experimentální technologie na spolehlivý nástroj klinické praxe. Podle analytiků se jen v Evropě hodnota trhu se zdravotnickým 3D tiskem v roce 2024 pohybovala na zhruba 1,14 miliardě EUR a očekává se, že do roku 2032 dosáhne hodnoty 3,72 miliardy EUR. Jiné zdroje zmiňují celosvětový růst využití 3D tisku ve výrobě lékařských zařízení. Jen v roce 2023 dosáhl trh výše 3,25 mld USD, v roce 2025 již 4,02 mld USD a do roku 2029 má růst dalším tempem na 7,8 mld USD.  

3D tisk ve zdravotnictví dnes pomáhá lékařům zkracovat operace, zvyšovat přesnost zákroků a zajišťovat pacientům personalizovanou péči. Společnost 3Dees Industries, jakožto přední dodavatel průmyslových řešení 3D tisku v regionu střední Evropy a Ukrajiny, přináší špičkové technologie přímo do nemocnic, laboratoří a vývojových center. 

 

Dvě cesty, jedno řešení: Polymerní a kovový 3D tisk 

Technologické možnosti se dnes dělí na dvě hlavní větve: polymerní 3D tisk (zejména technologie MJF – Multi Jet Fusion, DLP, SLA) a kovový 3D tisk (SLM, DMLS a další). Každá technologie má své místo – a společně pokrývají celý ekosystém zdravotnických aplikací. 

 

Polymerní 3D tisk v medicíně 

Polymerní materiály, jako jsou PA12, PA11, TPU nebo biokompatibilní resiny, umožňují rychlou a přesnou výrobu zdravotnických pomůcek – od ortéz po chirurgické nástroje. 

 

1. Ortetika a protetika 

Díky 3D tisku dnes vznikají protézy a ortézy na míru během dnů, nikoli týdnů. Tiskem lze vytvářet: 

  • Protetická lůžka a kryty (včetně estetických krytů pro protézy),
  • kraniosakrální přilby pro korekci deformit lebky,
  • vložky do bot a ochranné masky. 
     

V rámci tzv. globální 3D výroby je možné sdílet data a tisknout finální díly kdekoliv na světě – přesně podle potřeby konkrétního pacienta. Pionýrem v oblasti aplikace ortotických a protetických pomůcek je česká firma Invent Medical. Ve stejné oblasti dokáže 3D tisk a také 3D skenování přinášet i propojení designu s praktičností jako v případě 3D tištěných krytů na protézy společnosti Art4Leg.  

 

2. Chirurgické přípravky 

3D tisk chirurgických vodítek dnes umožňuje přesné vedení nástrojů během zákroku. Výsledky hovoří jasně: 

  • zkrácení doby operace až o 50 %, 
  • snížení krevní ztráty, nákladů i doby hospitalizace, 
  • výrazné snížení radiační zátěže – až o 94 %. 
     

Některé materiály jsou sterilizovatelné v autoklávech a splňují požadavky ISO 13485.  

 

3. Dentální aplikace 

Zubní technici dnes běžně využívají 3D tisk stomatologických šablon, které přesně určují polohu implantátu v čelisti. Výhody? 

  • nižší invazivita zákroku, 
  • rychlejší hojení a lepší estetický výsledek, 
  • přesnost v rozsahu desetin milimetru. 

 

4. Předoperační modely 

Anatomické modely orgánů a kostí pomáhají chirurgům vizualizovat složité zákroky předem. 3D tisk zde zajišťuje: 

  • plánování repozice úlomků při zlomeninách, 
  • trénink operací bez nutnosti biologického materiálu, 
  • úsporu času i prostředků na sále. 

Příkladem je spolupráce 3Dees Industries na projektu využití 3D tisku v kardiochirurgií ve spolupráci s Kardiocentrem Nemocnice Podlesí v Třinci 

 

5. Radiační pomůcky 

Speciálně tvarované bolusy pro radioterapii zajišťují rovnoměrné rozložení dávky záření a eliminují vzduchové kapsy – přitom není třeba přítomnost pacienta při výrobě. 

 

6. Přístroje a zařízení 

3D tisk dnes slouží i pro vývoj komponent zdravotnické techniky – kryty, montážní díly nebo interní mechanismy (např. otoskopy, EEG moduly). Výsledkem je nižší váha, vyšší odolnost a rychlejší prototypování. Česká společnost BTL, která je jedním z největších světových výrobců zdravotnické techniky, využívá 3D tištěné plastové komponenty ve svých produktech 

3D tisk v kombinaci se 3D skenování také slouží pro výukové potřeby a pro další pomůcky a nástroje v medicíně jako například výroba nedostatkových orchidometrů. 

3D tisk v medicíně umožňuje:

Zrychlení výroby
Personalizace péče
Vyšší přesnost zákroků
Nižší náklady a radiační zátěž
Globální dostupnost
Rychlejší vývoj zdravotnických pomůcek
Reference

Německá společnost OT4 Orthopädietechnik se zaměřuje na inovaci výroby ortopedických produktů procesem digitalizace. Kombinuje technologie 3D skenování3D tisku a specializovaného softwaru pro tvorbu ortéz a jiných personalizovaných produktů. Jedním z nich je například výroba dětských ochranných přileb. Designéři mohou navrhovat produkty se složitými tvary a funkcionalitami, které dosud nebylo možné poté vyrobit. Při aplikaci konvenčních technologií nebyla firma schopna zaručit výrobu předmětů se stejnou trvanlivostí a kvalitou a hlavně ušetřit lékařům desítky hodin práce.

Stejně jako ostravská společnost Invent Medical využívá 3D tiskárnu HP Jet Fusion a stavební materiál PA 11. Pružnost a odolnost polyamidu je přesně to, co hledali. Lidské končetiny jsou neustále v pohybu a současně s nimi se ohýbá, natáčí, roztahuje nebo smršťuje i ortéza. Ortézy jsou často velmi tenké, musí být jemné na omak, velmi pružné a zároveň snést velký tlak. Materiál PA 11 umožňuje dělat výsledné modely ještě útlejší a maximálně odlehčené.

Firma OT4 si spočítala, že využitím aditivní technologie HP Multi Jet Fusion ušetří až 30 procent nákladů oproti ostatním výrobním metodám. Mohou experimentovat, rychle prototypovat, testovat a vyrábět na stejném zařízení.

 

Přejít na referenci Arrow outward
Načítám