3D medische producten printen

Het doel van dit project is om kennis te ontwikkelen op het gebied van het ontwerpen, voorspellen en testen van de mechanica van individueel geprinte implantaten en de oppervlakte-effecten van deze geprinte implantaten (veiligheid).

• Lectoraat: Kunststoftechnologie
• Soort onderzoek: praktijkgericht onderzoek
• Mede mogelijk gemaakt door: GreenPAC
• Partners: UMCG, 3D printlab

Aanleiding 3D medische producten printen

De toegevoegde waarde van 3D-printing binnen de medische technologie is groot. Beeldvormende technieken zijn binnen ziekenhuizen heel belangrijk om de juiste diagnoses te stellen. Uit ervaring blijkt dat patiënten en artsen 3D-beelden beter kunnen interpreteren dan 2D-beelden en dat maakt operaties eenvoudiger. Door 3D-printing toe te passen, wordt een beeld tastbaar. Hierdoor kan een arts een nauwkeuriger behandelplan opstellen en begrijpen patiënten beter wat er uitgelegd wordt. Daarnaast wordt 3D-printing ingezet als implantaat of operatief hulpmiddel, zoals boormalletjes. 

De praktische uitvoering heeft nog wel wat onderzoek nodig. Het UMCG wil bijvoorbeeld binnenshuis implantaten gaan produceren. Dat idee leidde tot een samenwerking tussen het 3D Lab van het UMCG en het lectoraat.

Doelstelling en uitvoering

We hebben een machine ontwikkeld voor het UMCG een machine die voorspelt hoe botten als kaken en bekkens in de praktijk belast worden. Hierdoor kan een breuk optimaal gerepareerd worden en kan het reconstructiemateriaal 3D-geprint worden in de juiste vorm, dikte, en met de juiste techniek. Geen kleine klus, want er zijn 12 spieren waar rekening mee gehouden moet worden. Met deze kennis in huis werkt het UMCG verder aan de ontwikkeling van patiëntspecifieke implantaten. Dit is efficiënter dan dat standaardimplantaten aangepast moeten worden aan het bot van de patiënt.

We voeren dit onderzoek uit aan de hand van bestaande literatuur en de ervaringen uit het ziekenhuis wordt een vereenvoudigd mechanisch model van kaken en bekkens opgesteld. Op basis van dit model wordt voor de kaken een vermoeiingsapparaat ontworpen en gebouwd waarbij pneumatische cilinders de spieren simuleren. Voor de bekkens wordt een standaardimplantaat geoptimaliseerd. Daarna wordt bekeken hoe de overstap naar 3D-printen in metaal gemaakt kan worden. 

Green PAC

Dit onderzoek naar 3D-printen van medische producten is een onderzoek van Green PAC(opent in nieuw tabblad), Centre of Expertise Smart Polymeric Materials. Green PAC is een initiatief van NHL Stenden en Windesheim en is een open innovatiecentrum voor (groene) kunststoffen, vezels en composieten, waar we ‘businessdriven’ kennisontwikkeling opstarten en faciliteren.

Meer weten? Neem contact op met:

Dr. ir. Geert Heideman, associate lector Kunststoftechnologie
E-mail g.heideman@windesheim.nl(opent in nieuw tabblad)