3B Baskı Teknolojileri ile Kusursuz Medikal Modeller

Tıp fakültesi eğitiminde en önem verilen noktalardan biri, öğrencilerin hem normal hem de patolojik anatomiyi kavrayabilmesidir. Her hastanın anatomisi birbirinden farklı olduğundan dolayı; cerrahlar kendilerini geliştirmek için kadavralar, hayvan modelleri ve medikal mankenler üzerinde alıştırma yaparlar.

Cerrahların alıştırma yapma imkânı bulduğu bu modellerin belirli kısıtlamaları vardır. Kadavralar sınırlı sayıdadır, kısıtlı patoloji aralığı sağlar ve eğitimde hedeflenen hasta patolojisi ile nadir olarak eşleşir. Ayrıca kadavralar, yaşayan dokunun verebileceği cevapları veremezler. Hayvan modelleri, temel cerrahi uygulamalar (kesim, dikiş, cihaz yerleştirme gibi) konusunda öğreticidir. Fakat, insan anatomisini birebir taklit edemez. Hem kadavralar hem de hayvan modelleri kullanılarak yapılan eğitimler, pahalıdır ve kontrollü bir ortam gerektirir. Medikal mankenler, çeşitlilik söz konusu olduğunda artan üretim maliyeti ve toplu üretim için işleme kısıtlamalarından dolayı, normal ve gerçek hasta anatomisini taklit etme konusunda yetersizdir.

Cerrahlar; hasta anatomisinin MRI ve CT kullanılarak elde edilmiş 3 boyutlu görüntüsünü, bir bilgisayar ekranı üzerinden inceleyebilir. Fakat; cerrahi becerileri geliştirebilmek için insan patolojisinin karmaşık yapısı ile fiziksel etkileşim kurmak gerekir.

Birebir Örtüşmeyen Gerçekçilik

Gelişmiş 3B baskı teknolojileri ile hasta anatomisinin gerçekçi örneklerini yaratmak, medikal modellemedeki geleneksel imalat yöntemlerinde olduğu gibi uzun zaman ve yüksek maliyet gerektirmez. Bu nedenle, cerrahların eğitimde kullanılan 3B baskı medikal model sayısının giderek artması şaşırtıcı değildir.

3B baskı, hızlı prototipleme için geliştirilen sistemlerdeki kısıtlı fiziksel özellikler ve renk kapasitesi sebebiyle geçmişte günümüzdeki kadar başarılı değildi. Ancak; Stratasys J750 3D Printer, 500.000’den fazla renk seçeneği ve doku kadar yumuşak, kemik kadar sert olabilen malzeme seçenekleri ile insan anatomisini birebir taklit edebiliyor.

Biomedical Modeling Inc. (BMI) başkanı ve önde gelen medikal model üreticilerinden Crispin Weinberg; Stratasys J750 ile üretilen modelin bireysel hasta anatomisini birebir olarak taklit edebildiğini, bu sayede cerrahların ameliyatlarını önceden en iyi şekilde planlayabildiklerini ve ameliyata girene kadar modeller üzerinde planlarını tekrar tekrar prova edebildiklerini belirtiyor.

BMI mühendisleri, MRI ve CT kullanılarak elde edilen gerçek hasta datasını medikal yöntemler ve CAD yazılımlarını kullanarak 3B yazıcılar ile gerçeğe en yakın şekilde üretiyor. Tersine mühendislik yöntemleri ve ardıl işlemler kullanılarak yüzey modeli yaratılıyor. BMI ekibi; grafik yazılımlarını kullanarak modele renk, transparanlık ve esneklik bilgilerini ekliyor.

Yaratıcılığı ve Esnekliği Mümkün Kılmak

BMI, şimdiye kadar bir benzeri görülmemiş, gerçekçi doku ve renklere sahip olan kalp modelini ameliyat fotoğrafları ve kadavralardan yararlanarak Stratasys J750 ile üretti. Orijinal tasarım aslında katı bir kalp modeliydi. Tasarım üzerinde yapılan küçük bir değişiklik; modelin iki parça olarak üretilmesine, ön tarafın kaldırılıp içindeki odacıkların, damarların, papiler kasların ve diğer yapıların görülmesine izin verdi.

Aynı zamanda BMI, anatomi eğitimi ve teknik gösterim için Stratasys J750’yi kullanarak kafa ve beynin enine kesitini üretti. Enine kesitlerin üretim sürecinde de kalp üretiminde kullanılan malzemeler tercih edildi fakat gerçekçi renkler yerine transparan yapının altından farklı biyolojik dokuları gösterebilmek için canlı ve farklı renkler tercih edildi. BMI; renkli, transparan ve esnek malzemeleri kullanarak gerçekçi bir el modeli de üretti.

Weinberg, ‘’Stratsys J750; normal veya anormal anatomili, gerçekçi renkli ve dokulu eğitim modellerini ekonomik bir şekilde üretebiliyor. 3B yazıcılar, cerrahların anormal ve hastaya özel anatomilerde etkili bir pratik yapmasına izin veriyor.’’ dedi.

3D yazıcılar, daha önceden üretimi mümkün olmayan karmaşık, gerçekçi ve sofistike medikal modellerin üretimini mümkün kılarak yeni bir çağ başlattılar. Günümüzde tasarımcılar, bütün anatomilerin gerçekçi renk ve dokulu modellerini ekonomik bir şekilde üretebilir.

Türkiye’de +90 3B Dijital Fabrika Olarak Medikal Model Üretimi Yaptık!

Dünyada sadece ABD’de literatüre geçen, cerrahlara ameliyat öncesi modelleme olanağı sunan karaciğer tomografi verisini 9 Eylül Üniversitesi ile bir araya gelerek, 3B Dijital Fabrikamızda Polyjet Teknolojisi ile ürettik. Üretimin detaylı bilgilendirmesini içeren bir yazıya blogumuzda yer verdik.