Druk 3D w rehabilitacji medycznej
Standardowo powrót do zdrowia pacjentów po urazie rdzenia kręgowego odbywa się w szpitalach, co jest spowodowane złożonością procesu rehabilitacyjnego oraz specyficznych wymagań dotyczących infrastruktury. W celu odciążenia oddziałów rehabilitacyjnych oraz umożliwienie powrotu do zdrowia w warunkach domowych na wydziale inżynierii biomedycznej Uniwersytetu w Glasgow zaprojektowano i wyprodukowano zestaw słuchawkowy do elektroencefalografii (EEG), który miał pomóc w przywróceniu funkcji dłoni. Doktorantka stojąca za projektem, Nina Petric-Gray, wykorzystując jako inspirację słuchawki gamingowe, wykonała model 3D zestawu, na którym rozmieszczone zostały elektrody rejestrujące aktywność mózgu pacjenta. Do procesu rehabilitacji wykorzystywana jest funkcjonalna stymulacja elektryczna (FES), czyli niskoenergetyczne impulsy służące do sztucznego generowania ruchów ciała. Wykorzystanie w tym projekcie technologii HP MJF 3D okazało się najlepszą opcją z uwagi na brak dodatkowych procesów postprodukcyjnych oraz wysoką jakość uzyskanych wydruków w krótkim czasie. W celu zapewnienia wysokiej szczegółowości wydruku, wytrzymałości na obciążenia powstające w wyniku codziennego użytkowania oraz biokompatybilności do produkcji wykorzystano poliamid PA12.
Rysunek 1. Przenośny zestaw słuchawkowy do rehabilitacji urazów rdzenia kręgowego
HP MJF 3D w diagnostyce i edukacji medycznej
Współczesna medycyna dąży do większej personalizacji przedstawiania badanego lub leczonego fragmentu ciała przestrzennie, w celu zapewniania personelowi medycznemu dokładniejszej wiedzy dotyczącej konkretnego przypadku chorobowego. Wykorzystując model 3D, lekarze mogą prawidłowo określić wielkość i położenie zmian, co skutkuje zwiększonym bezpieczeństwem zabiegu dla pacjenta. Mapowanie żył, tętnic i innych struktur wewnętrznych pozwala na opracowanie strategii leczenia, minimalizując możliwość wystąpienia powikłań. Dodatkowo drukowane modele anatomiczne organów są nieocenione w edukacji zarówno lekarzy, jak i pacjentów przed zabiegiem. Zastosowanie technologii HP MJF 3D zapewnia uzyskanie najlepszej wytrzymałości i dokładności wymiarowej wydruków, dodatkowo wykonywane są one w pełnej palecie kolorów. Technologia oparta na poliamidach PA11 i PA12 pozwala na wytwarzanie elementów o najbardziej jednorodnych właściwościach, a dodatkowo ogromną zaletą tej metody jest duża prędkość drukowania modelu.
Rysunek 2. Model anatomiczny wydrukowany w technologii HP MJF 3D, materiał PA11 i PA 12
HP MJF 3D rewolucjonizuje produkcję urządzeń medycznych
Rozwój technologii addytywnych powoduje wzrost wykorzystania druku 3D w wykonywaniu prototypów czy krótkich serii produktów, takich jak kleszcze, zaciski medyczne czy rękojeści skalpela. Takie elementy nie ingerują bezpośrednio w żywe tkanki, więc podlegają mniejszym regulacjom i barierom w procesie wytwórczym. Produkty wykonywane w technologii druku 3D są znacznie tańsze od standardowego oprzyrządowania, dodatkowo do narzędzi można wprowadzać modyfikacje proponowane np. przez chirurgów. W technologii HP MJF 3D można wykonywać zarówno narzędzia, jak i elementy urządzeń maszyn laboratoryjnych. Firma Everex korzysta z technologii HP MJF 3D w tworzeniu elementów urządzenia Hemo One służącego do analizy próbek krwi. Obecnie wykonywane addytywnie są jego cztery komponenty: ramię próbnika, dwie płytki odczynników do próbek i elektroniczne urządzenie pomocnicze. Elementy takie powstają szybciej i po niższych kosztach, co zwiększa konkurencyjność firmy na rynku.
Rysunek 3. Ramię próbnika urządzenia Hemo One drukowane za pomocą HP JF 4200 3D z zastosowaniem materiału PA 12
Małgorzata Kubiś
