Dijelovi ljudskog tijela iz 3D-štampača

Implantati, proteze, medicinski alati… Za njihovu proizvodnju potrebne su naravno mašine. I ta potreba za njima raste, pa se sve više njemačkih preduzeća iz oblasti mašinogradnje okreće medicinskoj tehnici.

Vještački zubi koji izgledaju kao pravi. Šrafovi koji stabilizuju polomljene kosti, ali ne moraju da se vade, jer se razgrađuju istom brzinom kojom kost zarasta. Ono što ljudima donosi olakšanje za firme je veliki izvor zarade.

Promet u njemačkom zdravstvu prošle godine je iznosio gotovo 370 milijardi evra, to je 12 odsto njemačkog BDP-a. A posljednjih godina taj promet je rastao četiri odsto godišnje, što je više od prosjeka rasta u Njemačkoj, navode u njemačkom Savezu medicinske tehnologije (BVMed).

Dio zdravstvenog sektora je i medicinska tehnika.

Ona je relativno nezavisna od konjunkture, jer će uvijek biti bolesnih zglobova, polomljenih kostiju i kvarnih zuba. Osim toga, promet povećavaju i demografske promjene. Sve više ljudi na planeti Zemlji znači i veći broj potencijalnih pacijenata.

I možda zvuči cinično, ali starijim ljudima češće su potrebni zamenski dijelovi nego mladima. Samo na tržištu implantata u 2016. promet u svijetu iznosio je više od 40 milijardi američkih dolara.

Nužnost inovacije

Brojne firme iz oblasti mašinogradnje nade polažu upravo u taj segment. Do sada su njemački proizvođači mašina dobro živjeli od auto-industrije. Ali pred njom su velike promjene, s obzirom na sve veći prelazak na električne automobile. Za njih je potrebno manje dijelova, što će pogoditi i proizvođače mašina i njihove kooperante. Osim toga njemačku mašinogradnju orijentisanu na izvoz pogađa i opadanje potražnje u svijetu.

Ipak, nadoknaditi to prelaskom na medicinsku tehniku neće biti lako. Kako sve više preduzeća ulazi na to tržište, tako se povećava i pritisak na njih da smanje troškove proizvodnje, da imaju produktivnije mašine i postupke, naglašava Mark Andre Ditrih iz Instituta za alatne mašine i proizvodnu tehniku Univerziteta u Hanoveru.

Sloj po sloj – tako rade 3D-štampači

Povećavaju se i obaveze proizvođača medicinskih aparata i implantata kada je riječ o dokumentaciji i informisanju nadležnih ustanova o svojim proizvodima. Time se povećava i potreba za boljim mašinama, kao i razvojem novih aparata i postupaka.

Štampanje dijelova tijela

Jedan od takvih novih postupaka jeste štampanje dijelova 3D-štampačem: na primjer kostiju lica. Kosti koje je zahvatio rak moraju da budu uklonjene, a bez zamenskih kostiju lice bi čitav život ostalo unakaženo.

Zato hirurzi nastoje da nadoknade uklonjene kosti tako da lice izgleda otprilike kao i prije. Ljekar je zato do sada za vrijeme operacije morao da napravi implantat od titanovog lima.
Sad se prije operacije snimi oblik lica pacijenta. Na osnovu toga, 3D-štampačem se napravi implantat koji ljekara spreman čeka tokom operacije. Time se smanjuje i trajanje operacije i njeni troškovi.

Tu metodu od početka 2018. koristi ruski proizvođač medicinske tehnike CONMET. Uz pomoć 3D-štampača njemačkog proizvođača „Trumpf“ stvaraju individualne implantate. Implantati se izrađuju nanošenjem metalnog praha koji se zatim rastali i zatim sloj po sloj formira. Na taj način mogu se stvoriti geometrijski kompleksna tijela sa šupljinama i unutrašnjom strukturom kakvu nije moguće izraditi konvencionalnim metodama kao što su tokarenje ili glodanje.

Tako se stvaraju i vještački zubi. U Španiji se već danas 80 odsto krunica za zube pravi 3D-štampačem – u Njemačkoj samo oko 20 procenata.

Testera sa unutrašnjim hlađenjem

Proizvođači alata ne vode računa samo o tome da zamenski dijelovi tijela budu savršeni, već proizvode i alate neophodne za operacije. U Njemačkoj je 2016. godine ugrađeno 230.000 proteza koljena i 165.000 proteza kuka. Da bi to moglo da se uradi, mora da bude odsječen i dio zdrave kosti.

Robot firme „Kuka“ u akciji

Pri tom testerisanju, kost se zbog trenja zagrijeva, a ako je temperatura previsoka ćelije u zdravoj kosti odumiru, pa implantat ne može čvrsto da stoji. „Zbog toga smo sa još dvije firme razvili novu testeru koja ima unutrašnje hlađenje“, objašnjava Mark Andre Ditrih sa Univerziteta u Hanoveru. I te testere proizvode se uz pomoć 3D-štampača.

Dosta eksperimentisanja na čovjeku

Kada pilot uči da leti, on trenira na simulatoru. I ljekari već 25 godina mogu da uvježbavaju operacije na simulatoru – ali samo za minimalno invazivne zahvate. A onaj ko želi da vježba umetanje proteze kuka, on to radi najprije na svinjama, pa na ljudskim leševima, a tek onda na živom čovjeku, naravno, pod nadzorom iskusnoga hirurga. Naravno, niko ne želi da bude onaj prvi pacijent na kojem će ljekar da se uvježbava.

„nema digitalnih vježbi, jer pritom mora da se simulira i velika snaga. Kad ljekari bruse dijelove kosti, njima je potrebna sva njihova snaga”, objašnjava Mario Lorenc, naučni saradnik na Tehničkom univerzitetu u Kemnicu. „Zato smo prije tri godine počeli da koristio robota firme ‘Kuka’ za vježbanje brušenja kostiju.“

Budući ljekar kroz svoje 3D-naočare vidi pacijenta na operacionom stolu. U ruci drži pravu glodalicu koja je povezana s rukom robota. Kroz otpor koji stvara robot, ljekar dobija osjećaj za to koliko jako mora da stisne da bi izbrusio recimo kost za implantaciju vještačkog kuka.

Naravno, prava vježba ipak je na živim ljudima. Na klinikama za sada nema takvih simulatora. Lorenc se nada da će se to za godinu-dvije promijeniti.

 

Izvor:(RTS)



Ostavite komentar: