Vajon mire használható a 3D nyomtatás az orvoslás és az anatómiai oktatás különböző területein? Erre volt kíváncsi az M5 televízió Tudós Társaság című műsora is, akik 3D nyomtatási bemutatótermünkben forgattak.

Fotó: 3D nyomtatott orvosi modellek, VARINEX

Hogyan nyomtatható ki egy emberi vagy állati szerv 3D nyomtatással?

Ipari területen már természetes a 3D nyomtatás alkalmazása, hiszen a mérnökök is 3D-s modelleket terveznek, ami könnyen kinyomtatható 3D-ben. Egy tárgyat is könnyen be tudunk szkennelni, és 3D modellé alakítani. Az orvosi felhasználásban az a kihívás, hogy az emberi csontokról, szervekről nehéz méretet venni. Ebben a keresztmetszeti képalkotó vizsgálatok során készült képsorozatok (CT, MR, UH) segítenek. Ezekből a felvételekből több lépcsőben 3D-s modellt készítünk, hogy 3D nyomtatóval kinyomtatható legyen. Ezzel az eljárással sokkal több információhoz jutunk az anyag összetételéről, finomabb szerkezetéről, mint a hagyományos módszerekkel.

Műtéti előkészítés és implantátumok 3D nyomtatással

3D nyomtatási technológia alkalmazásával a korábbi 4-5 órás koponyaműtétek időtartama akár 40 percre is lecsökkenthető. CT felvétel alapján méretre pontosan, előre elkészíthetők az implantátumok. A 3D nyomtatásnak nagy szerepe van, és vélhetően egyre nagyobb lesz az oktatásban is, mivel az emberi és állati szervek kinyomtathatók, így az orvostanhallgatók egy kézzel fogható 3D modellt tanulmányozhatnak, ami látványosabb a könyveknél és könnyebben beszerezhető a preparátumoknál.

A 3D nyomtatás lényege, hogy rétegről-rétegre épít fel valamit, ami még nem létezik, csak a számítógépen.

 - mondta Falk György, a VARINEX Zrt. stratégiai igazgatója.

Szervek, csontok reprodukálása

A 3D nyomtatás igazi áttörést jelenthet a régészeti leletek rekonstruálásában és a modernkori gyógyításban egyaránt. Az anatómiai oktatásban olyan részletességgel szemléltethető az egyes szervek struktúrája, amelyek fényképek, rajzok alapján nem érzékelhetők. Ezt egy valódi preparátumon több napos munka lenne elkészíteni. 

Szívkoszorúér hálózat, un. korróziós készítmény a szív saját ereinek bemutatásához.

3D nyomtatás az anatómiai oktatásban

A Just Anatomy Kft. kutatói a kutya fejének teljes artériás rendszerét rekonstruálták, majd alakították nyomtatható, 3D modellé. Ennek során egy francia bulldog fejének csont- és érrendszerét digitalizálták, majd nyomtatták ki 3D-ben, így nagyon jól szemléltethető a kutya fejének vérellátása. Az így elkészült modell előnye a hagyományos korróziós készítménnyel szemben, hogy igény esetén bármikor rekonstruálható, a 3D adatok módosíthatók, és más applikációkhoz is felhasználhatók.

Francia bulldog fejének 3D nyomtatott csont-ér rekonstrukciós modellje.

A 3 dimenziós megjelenítéssel mélyrehatóbb információk szerezhetők az állatokról, ezért olyan összetett és nehezen megérthető anatómiai struktúrákat is modelleztek, mint pl. teljes izületek, a halántékcsontban található közép- és belső fül struktúrái, a madarak légzsákjai, a különböző állatok orrmelléküregei, valamint a szív koszorúerei.

Czeibert Kálmán és Petneházy Örs, állatorvosok, kutatók, JustAnatomy Kft.

 Mi nyomtatható ki 3D-ben?

• művégtag
• implantátum
• csont másolata
• koponya, műtét előtti feltérképezéshez vagy rekonstruáláshoz
• fogszabályozáshoz szükséges fogív másolata
• csontok, szervek reprodukálása az anatómiai oktatáshoz, szemléltetéshez
• érrendszeri készítmények, éröntvények
• izületi modellek, izületi üregek, tokok, szalagok 

Itt nézheted meg az M5 TV Tudós Társaságának 3D nyomtatással foglalkozó műsorát:

Részlet az M5 TV Tudós Társaság című műsorából. Kattints rá a videóért!

A technológia ma még nem alkalmas beültethető szervek nyomtatására, de valószínűsíthető, hogy 10-15 év múlva már kisebb szervek előállíthatók lesznek 3D nyomtatással.

A képalkotó vizsgálatok felvételei a Kaposvári Egyetem Diagnosztikai és Onkoradiológiai Intézetében (CT és MR) és a Széchenyi István Egyetem Anyagtudományi és Technológiai Tanszékén (CT) készültek.