Stratasys maakt printen realistische modellen van menselijke anatomie mogelijk

3D-printspecialist Stratasys lanceert de J750 Digital Anatomy 3D Printer. Met behulp van deze 3D-printers kan onder meer het gevoel en de biomechanica van menselijke anatomie in kunstmatige modellen worden verwerkt. Dit helpt onder meer chirurgen te trainen en voor te bereiden op een operatie, en om nieuwe medische apparaten sneller op de markt te kunnen brengen.

Om te trainen en medische apparatuur te testen kan op dit moment gebruik worden gemaakt van onder meer kadavers, dieren of virtuele modellen. Deze opties kennen echter allen hun beperkingen. Zo benadert de anatomie van dieren die van de mens, maar is deze niet gelijk. Ook kunnen dierproeven ethische bezwaren oproepen. Ook het gebruik van kadavers heeft beperkingen; zo bevatten zij geen levens weefsel en kunnen zij alleen gebruikt worden in een gecontroleerd omgeving.

Met de Digital Anatomy 3D Printer wil Stratasys deze beperkingen te lijf gaan. De printer is in staat kunstmatige modellen te printen die de menselijke anatomie repliceren. De printer kan op iedere willekeurige locatie worden gebruikt, zonder dat hiervoor gespecialiseerde faciliteiten nodig zijn. 

Chirurgen trainen

Dit biedt allerlei mogelijkheden. Zo kunnen medische centra de 3D-printer inzetten om snel realistische medische modellen te creëren en artsen hiermee sneller en zonder risico’s te trainen. “Wij geloven in de potentie van 3D-printen om betere zorg te leveren. De Digital Anatomy 3D Printer is een grote stap voorwaarts”, zegt Eyal Miller, hoofd van de business unit Stratasys Healthcare. 

“We geven chirurgen een realistischere trainingsomgeving onder een risicoloze omstandigheden. We verwachten dat ook dat dit fabrikanten van medische apparaten helpt producten op de markt te brengen door voor ontwerpverificatie, validatie, haalbaarheidsonderzoeken en foutanalysis deze nieuwe modellen te kunnen gebruiken.”

Patiënt-specifieke anatomie recreëren

De 3D-printer is door verschillende partij getest. Zo heeft het Jacobs Instituut, een medisch centrum in New York gericht op vasculaire zorg, de printer ingezet om belangrijke vasculaire elementen van het menselijk lichaam te recreëren voor test- en trainingsdoeleinden. 

“3D-printen is geweldig voor het recreëren van patiënt-specifieke anatomie in vergelijking met kadavers of dierlijke modellen; de uiteindelijke frontier voor realistische orgaanmodellen is echter het gevoel van levend weefsel en biomechanisch realisme geweest”, legt Dr. Adnan Siddiqui, Chief Medical Officer bij Jacobs Institute, uit. “Dit is wat de Digital Anatomy 3D Printer ons geeft. Wij geloven dat deze modellen ons de beste kans geven om menselijke fysiologische omstandigheden te creëren om realistische klinische situaties na te bootsen en nieuwe apparaten te onderzoeken om hun effectiviteit vast te stellen voordat zij aan patiënten worden geïntroduceerd.”

Ontwikkeling van medische apparatuur versnellen

Tegelijkertijd voorziet Stratasys toepassingen bij fabrikanten van medische apparatuur. Zij kunnen de 3D-printer inzetten om nieuwe technologieën en medische procedures sneller te kunnen testen en introduceren. Academische medische centra kunnen de 3D-printer daarnaast gebruiken om artsen te trainen zonder dat dit risico’s oplevert voor patiënten. Zo kunnen artsen trainen op bijvoorbeeld 3D-geprinte modellen van organen. 

Naast de Digital Anatomy 3D Printer introduceert Stratasys ook een drietal nieuwe materialen voor het creëren van cardiologische, vasculaire en orthopedische toepassingen. Het gaat om:

• TissueMatrix: een gel-achtig supportmateriaal dat eenvoudig uit 3D-geprinte bloedvaten kan worden verwijderd. Bloedvaten met een binnendiameter van minimaal 1mm en een wanddikte van minimaal 1mm kunnen worden geprint met dit materiaal. 
• GelMatrix: een materiaal dat het mogelijk maakt het gevoel en uiterlijk van hartweefsel te creëren. Stratasys stelt dat dit het meest zachte doorzichtige materiaal is dat commercieel beschikbaar is. 
• BoneMatrix: een sterk en flexibel materiaal met geheugen dat zijn vorm vasthoudt. 

De 3D-printer wordt geleverd met voorgeconfigureerde instellingen om met deze drie materialen overweg te kunnen. Daarnaast introduceert het bedrijf het Blood Vessel Cleaning Station, een oplossing die het TissueMatrix supportmateriaal verwijdert uit 3D-geprinte bloedvaten. 

Auteur: Wouter Hoeffnagel
Bron: Stratasys