Den 18 november arrangerade forskningsorganisationen BRC, Biomaterials Research Center, vid Göteborgs universitet en heldagskonferens om 3d-print för medicintekniska applikationer. Konferensen visade med tydlighet att det finns flera högintressanta forskningsprojekt igång, men även applikationer som lämnat ritbordet och idag används framgångsrikt inom svensk vård.
På plats i Göteborg var även flera leverantörer. Arcam, 3D Center och EOS höll presentationer om sina produktportföljer och berättade om hur deras teknik används inom medicinteknik. Utställare var ZYYX, med sin svenskutvecklade 3d-printer, Signcom med sin multimaterialteknik från Stratasys/Objet samt 3D Center.
3D Centers Casper Rosén på 3D Center, som är svensk återförsäljare för 3D Systems lösningar, förklarade hur företagets tjänst Bespoke Modeling fungerar. Det är en molnbaserad plattform för att ta fram 3d-printade medicinska modeller för ändamål som verifiering och utbildning.
Den tyska leverantören EOS har stor erfarenhet från olika branscher, inte minst dental och medicinsk teknik. Martin Bullemer från affärsområdet medical berättade om de olika applikationer som EOS teknik kan användas för. Utöver olika former av implantat går det att producera applikationer som kirurgiska instrument samt kirurgiguider i biokompatibelt polyamid-material. Enligt Bullemer används dessa kirurgiguider i 40 procent av alla knäoperationer.
Stefan Thundal på svenska Arcam förklarade hur företagets maskiner fungerar och vilka fördelarna är med den patenterade EBM-tekniken. Företaget har sålt 150 system globalt, varav flera till företag som är verksamma inom medicinsk teknik.
– Mest intressant för oss i denna sektor är standardimplantat i titan, här finns stora volymer, säger Stefan Thundal, som är produktchef på Arcam. Nyckeln är den porösa struktur och möjligheten att optimera porositeten i komponenterna. Detta är något som bara kan fås med 3d-printteknik.
En av de mer tongivande aktörerna på området är italienska Lima Corporation. De har totalt nio Arcam-maskiner som producerar titanimplantat i treskift.
Svenska framgångar i USA
En av världens mest erfarna experter inom 3d-printade medicintekniska lösningar är professor Ola Harrysson. Han är svensk, men verksam sedan många år tillbaka vid North Carolina State University i USA där han lett flera intressanta forskningsprojekt. Dessa omfattar allt från utveckling av nya metallmaterial och applikationer, till nu senast 3d-print av vävnad, så kallad bio printing.
I nära samarbete med veterinärutbildningen vid universitetet har Harrysson och hans team gett djur ett bättre liv genom att ta fram skräddarsydda proteser i titan som ersätter amputerade ben. De har även i samarbete med Walter Reed National Military Medical Center utvecklat lösningar för kranieimplantat åt krigsskadade soldater med svåra skallskador.
Det labb som Ola Harrysson använder på universitetet har två Arcam-maskiner. Den första köpte man redan 2003 och är faktiskt världens första installation. Således är man något av experter på EBM-tekniken som också används för lejonparten av de konstruktioner som man producerar.
Ett område handlar om implantat som gör att man kan undvika amputationer hos patienter som drabbats av skelettcancer. Här har man med viss framgång skapat 3d-printade och skräddarsydda mesh-strukturer som kan matcha skelettedelens densitet och styvhet. Nu återstår att testa utmattning och andra egenskaper.
Rekonstruktiv kirurgi på Sahlgrenska
Göran Kjeller är docent vid institutionen för odontologi vid Sahlgrenska akademin i Göteborg. Här forskar han inom ansiktsrekonstruktion, så kallad oral och maxillofacial kirurgi, med 3d-print.
Det första försöket med 3d-printade implantat gjordes för fem år sen. Då var det en såg-guide för att korrekt avlägsna en del av ett käkben. Denna producerades i samarbete med Mittuniversitetet av Arcam. Idag har man ett antal lyckade projekt bakom sig där man bland annat kunnat ersätta delar av käkbenet med titanimplantat. Men institutionen började använda 3d-printtekniken för att ta fram modeller redan för tio år sedan. Det innebar flera fördelar, menar Kjeller.
– En stor del av en operation består av förberedelser. Genom att 3d-printa modeller av det område vi ska operera på kan vi korta operationstid. Det är bra både för patienten och för ekonomin. Viss benersättningskirurgi kan ta upp till tolv timmar och varje minut i operationssalen kostar motsvarande 600 dollar.
Först i Sverige med keramprinter
Erik Adolfsson, forskare på industriorganisationen Swerea/IVF i Mölndal berättade om möjligheterna med produktion med keramiska material. Här finns det flera tekniker att tillgå, helt beroende på applikationer. Bland de enklare finns ett slags FDM-teknik med ett flytande material med låg viskositet. Upplösningen håller inte för mindre komponenter, men för personliga kaffekoppar är den utmärkt. Desto mer intressant är då Swereas nyinköpta kerammaskin från företaget Lithoz. Tekniken är ett slags omvänd stereolitografi, där en komponent byggs upp lager för lager uppifrån och ner. En av Lithoz-teknikens stora fördelar är att kerampartiklarna ligger i en vätska. Det gör att man kan använda mindre partiklar vilket ger avsevärt högre upplösning än till exempel pulverbäddsteknik.
På Swerea/IVF är fältet öppet när det gäller applikationer, så vem som helst kan komma med idéer. Adolfsson berättar att de stora utmaningarna som man arbetar med nu handlar om att minimera porositeten, kvalitetssäkra det man producerar och testa nya material utöver de tre kommersiella materialen zirconium, kalciumfosfat och aluminiumoxid.
