Dodano: 08 lis 2021
Druk 3D w medycynie – zastosowania i ograniczenia
Druk 3D jest wykorzystywany w medycynie na wiele różnych sposobów: od modeli edukacyjnych i prototypów urządzeń po indywidualnie dopasowane wyroby powstające w procesach objętych dodatkowymi wymaganiami jakościowymi.
Warto jednak rozdzielić dwa tematy: możliwość wykonania określonej geometrii oraz możliwość użycia gotowego elementu w zastosowaniu medycznym.
Modele anatomiczne i edukacyjne
Jednym z najprostszych zastosowań są modele wykorzystywane w edukacji, prezentacji lub demonstracji budowy anatomicznej.
Druk 3D pozwala wykonywać fizyczne modele na podstawie wcześniej przygotowanej geometrii i może ułatwiać prezentowanie skomplikowanych kształtów, których trudno nauczyć się wyłącznie z ilustracji lub ekranu.
Modele do planowania i wizualizacji
W środowisku klinicznym drukowane modele bywają również wykorzystywane jako pomoc w wizualizacji konkretnej anatomii lub planowaniu określonych procedur.
Takie zastosowanie wymaga jednak poprawnego przygotowania danych wejściowych, segmentacji i zachowania właściwej skali. O wartości modelu decyduje więc nie tylko jakość samego wydruku, ale cały wcześniejszy proces przygotowania geometrii.
Prototypy urządzeń i elementów medycznych
Technologie addytywne są przydatne również na etapie projektowania urządzeń i wyposażenia.
Można w ten sposób wykonywać prototypy:
- obudów,
- uchwytów,
- adapterów,
- elementów montażowych,
- części wyposażenia rehabilitacyjnego,
- modeli do testów ergonomicznych.
Na tym etapie celem może być wyłącznie sprawdzenie wymiarów, montażu lub ergonomii, bez przypisywania prototypowi właściwości wyrobu końcowego.
Personalizacja jest możliwa, ale wymaga kontroli procesu
Jedną z cech druku 3D jest możliwość łatwego wykonywania różnych wariantów geometrii bez przygotowywania osobnej formy dla każdej wersji.
Ma to znaczenie przy projektach dopasowanych do konkretnego użytkownika, ale w zastosowaniach medycznych sama możliwość personalizacji nie wystarcza.
Znaczenie mogą mieć również zgodność materiałowa, biokompatybilność, sposób czyszczenia, sterylizacja, dokumentacja i wymagania dotyczące gotowego wyrobu.
Materiał medyczny to nie tylko nazwa tworzywa
Jeżeli producent materiału deklaruje określone właściwości, nie oznacza to automatycznie, że dowolny wydruk wykonany z tego materiału spełnia wszystkie wymagania konkretnego zastosowania medycznego.
Na właściwości gotowej części wpływają także:
- parametry procesu,
- orientacja części,
- obróbka po wydruku,
- czyszczenie,
- sposób użytkowania.
Dlatego projekty wymagające zgodności z konkretnymi normami lub przepisami muszą być oceniane jako cały proces, a nie tylko na podstawie karty materiałowej.
Implanty, prowadnice chirurgiczne i inne zastosowania krytyczne
Druk 3D jest wykorzystywany w branży medycznej również do bardzo zaawansowanych zastosowań, ale takie projekty wymagają odpowiednich materiałów, kwalifikowanego procesu, dokumentacji i kontroli jakości.
Nie należy więc traktować ich jako zwykłej usługi polegającej wyłącznie na przesłaniu pliku i wydrukowaniu geometrii.
Gdzie druk 3D jest szczególnie użyteczny?
Najbardziej praktyczne zastosowania na etapie rozwoju produktu to między innymi:
- prototypy urządzeń,
- modele edukacyjne,
- makiety i modele demonstracyjne,
- elementy testowe,
- oprzyrządowanie pomocnicze,
- obudowy i uchwyty do badań konstrukcyjnych.
W tych projektach druk 3D pozwala szybko przejść od modelu cyfrowego do części, którą można fizycznie ocenić przed dalszym etapem rozwoju.
Druk 3D w medycynie wymaga precyzyjnego określenia zastosowania
Przy zapytaniu dotyczącym projektu medycznego najważniejsza jest informacja, do czego gotowy element ma służyć.
Inne wymagania będzie miał model edukacyjny, inne prototyp obudowy urządzenia, a jeszcze inne element mający kontakt z pacjentem.
Dopiero po określeniu funkcji części można sensownie ocenić technologię, materiał oraz zakres dokumentacji potrzebnej do realizacji projektu.


P3DRC — punkty odbioru