3D-tulostuksen käyttökohteita eri toimialoilta:

Lisäävän valmistuksen terveys- ja hammasalalla

Terveysalan käyttökohteet

Lääketieteen ja terveysalan käyttökohteita löytyy tällä hetkellä maailmalta jo laajasti. Näitä ovat mm. implanttien sekä räätälöityjen implanttien valmistus, anatomiset mallit, asiakasräätälöityjen proteesien valmistus, leikkaustyökalujen valmistus sekä erilaisten poraus- & leikkausohjurien valmistus.

Anatomiset mallit valmistetaan potilaan kuvantamisdatan perusteella ja niitä käytetään paitsi leikkausoperaatioiden suunnittelussa ja valmistelussa, myös lääkärien koulutuksessa. Tyypillisesti anatomisia malleja hyödynnetään neurokirurgiassa, suukirurgiassa, kasvojen ja leukojen leikkauksessa, plastiikkakirurgiassa, selkärankaleikkauksissa, ortopedisissä leikkauksissa sekä korvan, nenän ja kurkun leikkauksissa. Tyypillisiä käyttökohteita anatomisille malleille ovat metallilevyjen taivutus kiinnitystä varten sekä räätälöityjen implanttien mittaus ja valmistus.

Kuvassa potilasdatan pohjalta valmistettuja anatomisia malleja.
Kuvassa potilasdatan pohjalta valmistettuja anatomisia malleja. Lähde: Formnext 2019.

Asiakasräätälöityjen proteesien valmistus 3D-tulostamalla mahdollistaa edullisen ja nopean uudelleensuunnittelun potilaan tilanteen muuttuessa. Erityisesti kasvavien lasten ja nuorten osalta valmistusmenetelmä tuo merkittävää etua proteesin valmistusprosessiin. 3D-tulostetut proteesit ovat uutisissa erityisesti kilpaurheilun puolella jossa ne mahdollista entistä tehokkaammat urheilusuoritukset.

Kuvassa 3D-tulostettuja, potilaskohtaisesti räätälöityjä proteeseja.
Kuvassa 3D-tulostettuja, potilaskohtaisesti räätälöityjä proteeseja. Lähde: Mercuris, Fraunhofer IPA, TUM Formnext 2016.

Poraus- ja leikkausohjurit ovat yksi esimerkki potilaskohtaisesti räätälöidyistä työkaluista joiden on todettu tuovan merkittäviä teknisiä etuja kirurgille, terveydellisiä etuja potilaalle ja taloudellisia etuja sairaalalle. Teknisenä etuna potilaan anatomien mukaan valmistettu ohjuri varmistaa sen, että leikkaustilanteessa operaatio saadaan suoritettua suunnitelman mukaisesti ja vähentää inhimillisten virheiden mahdollisuutta. Terveydellisenä etuna potilaalle ja taloudellisena etuna sairaalalle se puolestaan voi nopeuttaa leikkausprosessia jopa useita tunteja. 3D-tulostettujen ohjurien käyttö maailmalla on jo yleistä, suomi tulee tämän osalta muutamia vuosia muuta maailmaa jäljessä.

Kuvassa potilaskohtaisesti räätälöityjä poraus- ja leikkausohjureita.
Kuvassa potilaskohtaisesti räätälöityjä poraus- ja leikkausohjureita. Lähde: Materialise 2019.

Hammasalan käyttökohteet

Dentaalipuolen puolelta löytyvät maailman eniten 3D-tulostetut kappaleet ja ala on muutenkin yksi 3D-tulostusta eniten hyödyntävistä käyttäjäkunnista. Pelkästään metallisia hammaskruunuja ja siltoja valmistetaan vuosittain miljoonia kappaleita 3D-tulostamalla. Invisalign puolestaan valmistaa (läpinäkyviä) oikomiskalvoja 3D-tulostettujen muottien avulla yli 220 000 kappaletta päivässä. Yrityksellä on nykyisin jo useita kilpailijoita, joten päivittäin valmistettujen oikomiskalvojen määrä on huomattavasti suurempi. Todennäköisesti kyseessä on tulostusvoluumiltaan maailman suurin 3D-tulostuksen käyttökohde 3D-tulostukselle.

Suomessakin hammaslaboratoriot käyttävät 3D-tulostusta laajasti erilaisten hammasmallien valmistamiseen. Malleja käytetään hammaskojeiden valmistuksessa ja niiden avulla varmistutaan siitä, että kojeet sopivat potilaan suuhun. 3D-tulostus (yhdessä 3D-skannauksen kanssa) on tältä osin korvannut kipsimallien käytön. Myös purentakiskoja valmistetaan 3D-tulostamalla, mutta niiden materiaaliominaisuudet eivät ole vielä perinteisten materiaalien tasolla.

Esimerkkejä 3D-tulostetuista hammasmalleista.
Esimerkkejä 3D-tulostetuista hammasmalleista. Lähde: Formnext 2019.