Prodhimi i implanteve me printer 3D po përmirëson kirurgjinë ortopedike
Tregu i organeve të trupit
Një kositës robotik që rregullon barin e pastër jashtë një ndërtese moderne industriale në Carrigtwohill, pranë Cork-ut në Irlandë, është treguesi se diçka e mirë mund të ndodhë brenda. Dhe kështu është. Në sallën e ajrosur të prodhimit janë të vënë në disa rreshta printerë 3D, secili prej tyre i madh sa një frigorifer. Makinat lëvizin dhe punojnë në mënyrë të vazhdueshme p.sh. mbi implante ortopedike. Edhe pse automjetet e disa qindra punonjësve janë parkuar jashtë, salla është pothuajse bosh. Herë pas here shfaqet një ekip punonjësish, si ata në Formula One, për të hequr nga makina punën e përfunduar, dhe për të vendosur në të përsëri materialin nga i cili prodhohet një tjetër grumbull implantesh.
Nuk është e pazakontë tani në kohët moderne, që në linja tejet të automatizuara ta gjesh fuqinë punëtore të shpërndarë në zyrat përreth duke u marrë me punë inxhinierike, logjistike, shitjeje e me radhë, dhe jo aty ku realizohet prodhimi. Por kjo fabrikë dyvjeçare, në pronësi të Stryker, një kompani amerikane e teknologjisë mjekësore, ndryshon nga prodhimi konvencional edhe për një fakt tjetër. Është një shembull se si printimi 3D, i cili një dekadë më parë shihej nga prodhuesit si mundësi për të prodhuar vetëm prototipa, tashmë po hyn shpejt në botën e prodhimit masiv dhe në seri. Për arsye komerciale, Stryker i mban sekret disa nga detajet e punës që kryen. Por fabrika, që është qendra më e madhe e printimit 3D të këtij lloji në botë, punon pa pushim dhe thuhet se është në gjendje të prodhojë “qindra mijëra” implantë në vit.
Ato që prodhohen në Carrigtwohill kanë disa veçori që është e pamundur të krijohen me teknika konvencionale të tilla si derdhja, skalitja apo përpunimi. Për shkak se printimi 3D e realizon objektin shtresë pas shtrese, mund të ndërtohen forma komplekse me struktura të ndërlikuara edhe në anën e brendshme. Stryker përdor materiale për të printuar implantet edhe në sipërfaqe të veçanta poroze. Ky lloj materiali mundëson që kocka të rritet edhe kur është në implant, gjë që mundëson forcimin e saj. Kur kombinohet me saktësinë e proceseve kirurgjikale robotike që firma ka zhvilluar, zëvendësimi bëhet më i suksesshëm, thotë Robert Cohen, shefi i teknologjisë së kompanisë.
Zëvendësimi i nyjeve të kockave apo veshjet e tyre në rast dëmtimesh me implante është një ide e vjetër. Operacioni i parë i zëvendësimit është kryer në 1891, në Gjermani, nga Themistocles Glück, duke përdorur një top dhe një fole të gdhendur prej fildishi. Edhe Phillip Wiles, një kirurg nga Londra, bëri zëvendësimin e parë total të suksesshëm në vitin 1938, duke vidhosur një nyje çeliku inoksi në kockën e pacientit.
Që atëherë, gjërat kanë ecur. Kobalti dhe përzierjet e kromit me titan, tani janë më të zakonshmet që përdoren për implantet e çelikut. Dhe kryerja e operacioneve dhe pajisjet janë përmirësuar shumë, duke përfshirë përdorimin e sipërfaqeve të veshura me qeramikë. Megjithatë, ende ka komplikacione.
Një nga më të zakonshmet është dalja për shembull, e implantit nga foleja sepse indi i butë nuk është shëruar si duhet. Lëvizja e implantit me kalimin e kohës është gjithashtu një problem i shpeshtë, duke shkaktuar dhimbje dhe nevojë për ndërhyrje tjetër kirurgjikale. Kjo, pra mund të ndihmohet nga sipërfaqet poroze të implantit që inkurajojnë kockën dhe implantin për t’u bashkuar, duke e bërë kështu që ndërhyrjet shtesë të jenë shumë më të rralla se më parë.
Implantet prodhohen me anë të printerave 3D me një metodë që quhet sintetizimi me lazer direkt në metal. Printerat drejtohen nga softueri i cili merr komanda për mijëra shtresa që hiqen nga objekti sipas dizajnimit dixhital, derisa implanti prodhohet. Procesi kryhet duke përhapur një shtresë pluhuri metalik mbi një tryezë të veçantë. Lazeri heq shtresën e parë nga objektit, i cila mund të jetë e hollë sa një e 50 e milimetrit, duke larguar grimcat e pluhurit. Më pas vijon puna shtresë pas shtrese ndërkohë që pluhuri i metalit përhapet. Procesi përsëritet derisa hiqen të gjithë shtresat. Sapo përfundohet objekti, ai hiqet, pastrohet dhe kalon në përpunimin përfundimtar. Ndërkohë pluhuri riciklohet përsëri përmes printerit, për modelin e radhës.
Stryker nuk është e vetmja që përdor printimin 3D për të prodhuar implante. Kompani të tjera, si DePuy Synthes, Johnson & Johnson, një grup gjigant amerikan i kujdesit shëndetësor si dhe Lima Corporate, një firmë italiane, gjithashtu përdorin printimin 3D me qëllim prodhimin e implanteve për zëvendësimin e kockave. Në përgjithësi, implantet e legenit dhe të gjurit mund të prodhohen edhe në seri sipas madhësive të ndryshme me anë të printerave 3D, pasi format e personalizuara nuk janë të nevojshme. Por ka edhe shumë pjesë që printohen, veçanërisht ata të kirurgjisë rindërtuese, sipas karakteristikave specifike dhe nevojës së pacientit. Lima Corporate, për shembull, është duke ngritur një njësi printimi 3D brenda Spitalit të Kirurgjisë Speciale në Nju Jork, për të prodhuar implantet komplekse dhe të personalizuara.
Tregu
Mjekët kanë qenë ndër të parët që përdorën printimin 3D, bazuar në skanimet e trupit për të prodhuar modele anatomike të organeve, të cilat i ndihmonin ata në kryerjen e operacioneve. Nga ajo kohë përdorimi i printimit 3D për qëllime mjekësore po rritet me shpejtësi. Sipas një raporti të kohëve të fundit nga Wohlers Associates, një kompani konsulence, tregu i printimeve 3D për qëllime mjekësore dhe dentare në 2018 kapi një vlerë më shumë se 1 miliard dollarë, ose sa 11.5 për qind e të të gjithë tregut të përdorimit të printimit 3D për mallra e shërbime.
Pjesën më të madhe të kësaj pune tani e kryejnë një numër gjithnjë e më i madh kompanishë. Firma amerikane Align Technology printon 17 milion pajisje plastike ortodontike në vit, duke qenë një alternativë gjithnjë e më popullore në këtë treg. Miliona kopje metali që përdoren për të bërë kurora dhe ura dentare, nxirren nga printerat 3D të kompanisë inxhinierike britanike Renishaw.
Wohlers konsideron se është thjeshtë çështje kohe deri kur firma të fillojë printimin direkt të qeramikës për të bërë dhëmbë të plotë. Studiuesit po studiojnë gjithashtu për mënyra të reja për të printuar skela të vogla mbi të cilat rriten qelizat njerëzore. Këto struktura mund të përdoren për qëllime të tilla që nisin nga testimi i drogës deri tek mundësia që potencialisht mbi to të rriten në organe të plota për transplantim. Prodhimi i pjesëve të trupit me printera 3D është kthyer tashmë në një biznes të madh.
Adi Darsi / SCAN Magazine
*Material i përgatitur nga portali SCAN. Ripublikimi mund të bëhet vetëm kundrejt citimit të autorësisë dhe burimit origjinal.