Nyhedsdækning af fremskridt inden for 3D-udskrivning har en tendens til at spille sjove anvendelser af teknologien - musikinstrumenter, moderigtigt tøj og velsmagende godbidder - eller ideer, der strækker fantasien, som 3D-trykte huse og biler.
Selvom det måske ikke er så prangende, har additivproduktion roligt revolutioneret det medicinske felt og livene for patienter med svækkende tilstande. Det er den nyeste mester: Stephen Power, en 29-årig mand fra Wales, der har et nyt ansigt takket være en innovativ kirurgisk teknik, der indeholder 3D-scanning og udskrivning.
I 2012 havde Power en forfærdelig motorcykelulykke. Selvom han havde på sig en hjelm, brudte anslaget hans overkæbe, kindben, næse og kranium. Strømmen blev skyndet til Morriston Hospital i Swansea for en række nødprocedurer, der formåede at reparere de fleste - men ikke alle - af hans skader.
”Vi fik fikseret hans ansigtsfrakturer temmelig godt, men han havde beskadiget sit venstre øje, og øjenlægerne ville ikke, at vi skulle gøre noget, der kunne skade hans syn yderligere, ” sagde Adrian Sugar, en kirurg i maxillofacial, i en pressemeddelelse. "Så resultatet blev, at hans kindben var for langt ude og hans øje blev sunket ind og faldt."
Det skulle gå flere måneder, før lægerne begyndte at planlægge rekonstruktiv kirurgi for at gendanne symmetri i Power's ansigt. Ved hjælp af den konventionelle proces vil en kirurg typisk øve sig på en grov model af en patients ansigt bygget af hyldedele. Overraskende er processen så upræcis, som den lyder, med specialisten, der kortlægger hvert trin ved hjælp af, hvad Sean Peel, en protesedesigner ved National Center for Product Design and Development Research (PDR) ved Cardiff Metropolitan University, beskriver som "visuelle vurderinger og råmålinger. ”
Peel and Sugar besluttede sammen med andre forskere i stedet for at følge en anden tilgang - en, de håbede, kunne korrigere skaden på Power's ansigt med mere præcision.
Takket være et samarbejde mellem Morriston Hospital og Cardiff Metropolitan University, a 3D-scanning af Power's ansigt blev brugt til at designe skæreguider og -plader for at hjælpe kirurgerne med at kortlægge, hvor funktioner som kindben skal placeres. Ved hjælp af alle disse data, tryk holdet guider, plader og medicinsk kvalitet titanimplantater, som læger brugte til i sidste ende at rekonstruere Power's ansigt.
Efter en motorcykelulykke var Stephen Powers ansigt stadig hårdt beskadiget (venstre) selv efter adskillige operationer - indtil et medicinsk team brugte 3D-udskrivning til at oprette modeller og implantater, der hjalp med at genopbygge 29-åringen's ansigt (til højre) for at ligne hans udseende før ulykken. (Abertawe Bro Morgannwg University Health Board) Selvom 3D-trykte implantater er blevet brugt i kirurgi før, siger lægerne, at dette er første gang, teknologien er blevet anvendt i hver fase af processen.
"Fordelen med 3D-udskrivning er, at informationen og de efterfølgende dele hjælper kirurgen med at opnå overlegen nøjagtighed, forudsigelighed og en reduktion i driftstiden, " siger Peel. "Det er meget mere nøjagtigt end at stole på visuelle vurderinger i kirurgi, og den forbedrede forudsigelighed gør det muligt for operativteamet at forudse eventuelle problemer, der måtte opstå under proceduren eller endda afbøde dem, inden proceduren finder sted."
Med den forbedrede nøjagtighed kan patienter undgå de potentielle omkostninger ved opfølgningsprocedurer; mindre tid på operationsbordet giver også patienter mulighed for at komme sig hurtigere og sænker risikoen for infektion, tilføjer han.
Under Power's otte timers drift brugte Sugar de brugerdefinerede trykte værktøjer til at sprænge Power's kindben. Han omplacerede fragmenterne, så de matchede specifikationer, der blev genereret af computermodellen. Implantaterne blev derefter indsat for at holde knoglerne på plads samt for at løfte hans øje til dets oprindelige position.
Modeller og implantater produceret ved hjælp af 3D-udskrivning. (Abertawe Bro Morgannwg University Health Board) „Uden denne avancerede teknologi er det frihånd, " forklarede sukker i en erklæring. "Du skal gætte, hvor alt går hen. Teknologien giver os mulighed for at være langt mere præcise og få et bedre resultat for patienten. ”
Efter operationen bemærkede lægerne, at Power's venstre øje stadig er lidt hævet, skønt de forventer, at det vil falde i løbet af de næste par måneder.
"Det er fuldstændigt livsforandrende, " sagde Power til BBC . "Jeg kunne se forskellen straks den dag, jeg vågnede op fra operationen."
Indtil videre har operationen en god track record i England. Men holdet ved ikke nok om ting som den optimale designproces eller arbejdsgang til regelmæssigt at implementere teknologien rutinemæssigt - endnu. Et større forskningsinitiativ forventes at give svar, der kan gøre proceduren til en mulighed for patienter over hele verden.
