Druk 3D w służbie zdrowiu: Protezy dłoni, rąk, stóp i nóg, protezy i egzoszkielety!

0
299

Druk 3D wykorzystywany jest obecnie w wielu dziedzinach przemysłu. Stosuje się go zwykle do tworzenia prototypów, jednak coraz częściej służy także do produkcji ostatecznych części lub nawet ostatecznych produktów.

Jakie obiekty mogą być drukowane metodą 3D?

Tu ograniczenie stanowi zwykle wielkość drukarki, ponieważ druk 3D doskonale radzi sobie nawet z najbardziej skomplikowanymi kształtami. Dzięki drukarkom 3D powstają więc gadżety, ubrania, buty, części do samolotów i samochodów, a także narzędzia. Jednak znaczenia druku 3D nie da się przecenić zwłaszcza w przypadku medycyny.

Tu w grę wchodzą przecież nie tylko oszczędności, skrócony czas produkcji, czy nawet możliwość indywidualnego dopasowywania obiektów.

Tu w grę wchodzi życie i zdrowie człowieka.

Zanim przejdziemy do konkretnych przykładów zastosowań drukarek 3D w medycynie, przybliżmy pokrótce ich działanie.

Druk 3D w medycynie
Druk 3D w medycynie

Na czym polega drukowanie 3D?

Aby uzyskać wydruk 3D, w pierwszym kroku musimy stworzyć (lub pobrać ze strony, zakupić) projekt w postaci cyfrowej. Po wprowadzeniu danych do drukarki 3D następuje ich sczytywanie. Ustawienie drukarki poprzedza proces drukowania. Praca drukarki 3D polega na nakładaniu warstwa po warstwie filamentu, czyli specjalnego materiału, który – na przykład w przypadku prototypów – stanowi zwykle nawinięty na szpulę ABS. W pewnym uproszczeniu można powiedzieć, iż jakość wydruku 3D będzie zależała od grubości warstw – im będą one cieńsze, tym lepsza będzie jakość wydruku obiektu.

Czym różni się drukowanie 3D od tradycyjnych metod produkcji?

Główną różnicę stanowi tu podejście do materiału. Metody tradycyjne, takie jak obróbka skrawaniem, polegają na odrzucaniu niepotrzebnych części materiału, by w efekcie stworzyć pożądany przedmiot. Z kolei w przypadku drukowania 3D obiekt tworzony jest od razu w pożądanym kształcie. Jak łatwo się domyślić, ten drugi sposób produkcji generuje o wiele mniej odpadów, a co za tym idzie – jest o wiele tańszy.

Druk 3 D w produkcji małoseryjnej sprzętu medycznego

Firmy zajmujące się produkcją sprzętu medycznego zwykle skupiają się na produkcji małoseryjnej. W tym wypadku ciągłość pracy produkcji jest uzależniona od zewnętrznych dostawców i ceny, jaką będą proponować. Aparatura medyczna jest konkurencyjna wtedy, gdy jest ciągle ulepszana, co wiąże się z kolei z tworzeniem i testowaniem prototypów. Te dwa powody są już wystarczające, by zauważyć, że drukowanie 3D może znaleźć (i znajduje!) zastosowanie w firmach produkujących sprzęt medyczny.

Zastosowanie druku 3D w tworzeniu sprzętu medycznego i rehabilitacyjnego

Druk przestrzenny wykorzystuje się w tworzeniu sprzętu medycznego i rehabilitacyjnego szczególnie z kilku względów:

  1. Jest tańszy,
  2. Pozwala na uzyskanie skomplikowanych kształtów obiektu,
  3. Pozwala na zindywidualizowanie produktu,
  4. Proces powstawania obiektu jest tu krótszy niż w przypadku konwencjonalnych metod,
  5. Pozwala na tworzenie małych serii,
  6. Szybkie prototypowanie umożliwia przeprowadzanie wielu testów w krótkim czasie.

Jak wykorzystuje się drukowanie 3D w służbie zdrowiu?

Druk 3D wykorzystuje się zarówno do tworzenia sprzętów medycznych i rehabilitacyjnych, jak i urządzeń czy akcesoriów, które umożliwiają osobom starszym, chorym lub niepełnosprawnym normalne funkcjonowanie.

Druk 3D znajduje więc zastosowanie w:

  • Tworzeniu elementów do sprzętów medycznych,
  • Tworzeniu egzoszkieletów,
  • Tworzeniu przedmiotów ułatwiających życie osobom niewidomym i niedosłyszącym,
  • Tworzeniu protez rąk,
  • Tworzeniu efektownych nakładek na protezy nóg,
  • Tworzeniu sprzętu sportowego dostosowanego do indywidualnych potrzeb osób niepełnosprawnych.
  • Terapii zajęciowej.

Zastosowanie druku 3D w tworzeniu sprzętów medycznych

Drukowanie 3D znajduje zastosowanie w tworzeniu sprzętów medycznych przede wszystkim w procesie prototypowania (podobnym prototypowaniem zajmuje się polska firma produkująca przemysłowe drukarki 3D firma omni3d.pl z Poznania). Jednak wiele firm – w tym także w Polsce – stosuje je do tworzenia wybranych elementów urządzeń medycznych, na przykład do defibrylatorów czy kardiomonitorów. Dodajmy, że zanim nastąpi zamiana elementów produkowanych metodą tradycyjną na elementy tworzone przez drukarki 3D, przeprowadza się wiele testów sprawdzających ich trwałość i niezawodność.

Proteza szczęki w 3D
Proteza szczęki w 3D

Druk 3D w służbie zdrowiu – egzoszkielet

Czym jest egzoszkielet? To sprzęt, który powstał z myślą o rehabilitacji osób cierpiących na porażenie kończyn. Zakładany jest on na ciało pacjenta, by w kolejnym kroku symulować naturalne ruchy. Dzięki temu nie tylko znacznie poprawia się krążenie w organizmie, ale także wzmocnieniu ulegają mięśnie. Egzoszkielet, by spełniał swoje zadanie, musi być idealnie dopasowany, dlatego tutaj metoda skanowania i druk 3D są niezastąpione – sprzęt musi pozostawać na swoim miejscu, a jednocześnie nie może uciskać podczas ruchu.

Drukowanie 3D w służbie osobom niewidomym

Tworzenie przestrzennych obiektów stwarza duże możliwości rehabilitacji osób niewidomych. Dzięki technologii 3D powstają między innymi ilustracje 3D do książek, mapy 3D, dzieła sztuki (na przykład Mona Lisa) czy też gry w alfabecie Braille’a (sudoku, kostka Rubika, gra w okręty).

Druk 3D w służbie osobom niedosłyszącym

Dzięki wysoko wyspecjalizowanym drukarkom produkuje się także aparaty słuchowe. W pierwszym etapie tworzy się silikonowy wycisk, który następnie wkłada się do skanera. W ten sposób powstaje wycisk w postaci cyfrowej. W kolejnym etapie tworzy się końcowy model i generuje struktury podporowe. Wydruk odbywa się przy użyciu materiałów biokompatybilnych. Na koniec następuje certyfikowana obróbka wykańczająca.

Protezy rąk w 3D
Protezy rąk w 3D

Protezy rąk 3D

Protezy rąk, jakie refunduje NFZ, są nie tylko drogie, ale także ciężkie i niefunkcjonalne. Dlatego druk 3D – można już chyba tak powiedzieć – zrewolucjonizował tę dziedzinę. Protezy, jakie wychodzą spod drukarek 3D, są lekkie, wygodne, a do tego – niezwykle estetyczne! Co więcej, darmowe projekty protez można znaleźć na stronach internetowych, które udostępniają je i zezwalają na używanie pod warunkiem, że za ich produkcję nie pobierze się żadnych opłat.

Efektowne nakładki na protezy nóg

Drukowanie 3D umożliwia także tworzenie niezwykle efektownych, chciałoby się powiedzieć: dizajnerskich nakładek na protezy nóg. Można je z łatwością wymieniać, dostosowując ich wzory i kolory stosownie do swojego stroju.

Proteza nóg i stóp w 3D
Proteza nóg i stóp w 3D

Sprzęt sportowy 3D dostosowany do potrzeb osób niepełnosprawnych

W sporcie osób niepełnosprawnych odpowiednie dopasowanie sprzętu jest szczególnie ważne i… szczególnie trudne. Nie tylko każdy rodzaj niepełnosprawności niesie za sobą inne potrzeby. W obrębie danej niepełnosprawności również istnieje wiele różnic. Dlatego też indywidualne dopasowanie sprzętu do każdego zawodnika jest tu koniecznością. Na tym polu druk 3D jest nieoceniony. Dzięki niemu można nie tylko idealnie dopasować dany element czy sprzęt do potrzeb konkretnej osoby. Metoda daje także możliwość – o czym już mówiliśmy – wielokrotnego (a przy tym taniego) tworzenia prototypów, które poddawane testom pozwalają w końcowym etapie na uzyskanie idealnie dopasowanego sprzętu czy elementu.

Zobacz też o wykorzystaniu druku 3D dla osób niepełnosprawnych.

Proteza dłoni w 3D
Proteza dłoni w 3D

Jak można wykorzystać druk 3D w terapii zajęciowej?

W terapii zajęciowej, podobnie jak w wyżej wymienionych przypadkach, ogromne znaczenie ma spersonalizowane tworzenie potrzebnych obiektów. Dlatego technologia 3D dobrze wpisuje się w potrzeby pacjentów z różnymi ograniczeniami ruchowymi. Co więcej, koszt takich przedmiotów jest znacznie niższy! Powstają w ten sposób na przykład specjalnie ukształtowane sztućce, dzięki którym pacjenci mogą samodzielnie jeść.

Warto też zajrzeć tutaj aby przekonać się jak druk 3D zmienia poczynania medycyny światowej na nowe tory!

Czekamy na Wasze opinie dotyczące tego jaka druk 3D zmienia świat osób niepełnosprawnych oraz medycyny.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here