Nyhetsdekning av fremskritt innen 3D-utskrift har en tendens til å spille morsomme anvendelser av teknologien - musikkinstrumenter, fasjonable klær og velsmakende godbiter - eller ideer som strekker fantasien, som 3D-trykte hus og biler.
Selv om det kanskje ikke er så prangende, har tilsetningsfabrikasjon rolig revolusjonert det medisinske feltet, og livene til pasienter med svekkende forhold. Den siste mesteren: Stephen Power, en 29 år gammel mann fra Wales som har et nytt ansikt takket være en innovativ kirurgisk teknikk som inkluderer 3D-skanning og utskrift.
I 2012 hadde Power en forferdelig motorsykkelulykke. Selv om han hadde på seg hjelm, brakk støtet overkjeve, kinnben, nese og hodeskalle. Strøm ble skyndet til Morriston Hospital i Swansea for en serie nødprosedyrer som klarte å reparere de fleste - men ikke alle - av skadene hans.
"Vi fikset ansiktsfrakturene hans ganske bra, men han hadde skadet venstre øye, og øyeleger ville ikke at vi skulle gjøre noe som kunne skade synet ytterligere, " sa Adrian Sugar, en kirurg i munnhalsen, i en pressemelding. "Så resultatet var at kinnbenet hans var for langt ute og øyet hans sank inn og falt."
Det skulle gå flere måneder før legene begynte å planlegge rekonstruktiv kirurgi for å gjenopprette symmetri i ansiktet til Power. Ved bruk av den konvensjonelle prosessen vil en kirurg vanligvis øve på en grov modell av pasientens ansikt bygget av deler av sokkelen. Overraskende er prosessen så upresis som den høres ut, og spesialisten kartlegger hvert trinn ved å bruke det Sean Peel, en proteseteknisk designer ved National Center for Product Design and Development Research (PDR) ved Cardiff Metropolitan University, beskriver som "visuelle vurderinger og råmålinger. ”
Peel and Sugar, sammen med andre forskere, bestemte seg i stedet for å følge en annen tilnærming - en som de håpet kunne rette opp skaden på Power's ansikt med mer presisjon.
Takket være et samarbeid mellom Morriston Hospital og Cardiff Metropolitan University, a 3D-skanning av ansikts til Power ble brukt til å designe kutte guider og plater for å hjelpe kirurgene med å kartlegge funksjoner som kinnben. Ved hjelp av alle disse dataene skrev teamet ut guider, tallerkener og medisinsk kvalitet titanimplantater, som legene brukte til slutt å rekonstruere Power's ansikt.
Etter en motorsykkelulykke var ansiktet på Stephen Power fremdeles hardt skadet (til venstre) selv etter flere operasjoner - til et medisinsk team brukte 3D-utskrift for å lage modeller og implantater som hjalp til med å gjenopprette 29-åringens ansikt (til høyre) for å likne hans utseende før ulykken. (Abertawe Bro Morgannwg University Health Board) Selv om 3D-trykte implantater har blitt brukt i kirurgi før, sier legene at dette er første gang teknologien har blitt brukt i hver fase av prosessen.
"Fordelen med 3D-utskrift er at informasjonen og påfølgende deler hjelper kirurgen med å oppnå overlegen nøyaktighet, forutsigbarhet og en redusert driftstid, " sier Peel. "Det er mye mer nøyaktig enn å stole på visuelle vurderinger i kirurgi, og den forbedrede forutsigbarheten gjør at operasjonsteamet kan forutse eventuelle problemer som kan oppstå under inngrepet eller til og med dempe dem i god tid før prosedyren finner sted."
Med den forbedrede nøyaktigheten kan pasienter unngå potensielle kostnader ved oppfølgingsprosedyrer; mindre tid på operasjonsbordet lar også pasienter komme seg raskere og reduserer risikoen for infeksjon, legger han til.
Under Power's åtte timers drift brukte sukker de spesialutskrevne verktøyene til å sprekke Power's kinnben. Han plasserte fragmentene på nytt for å matche spesifikasjoner generert av datamodellen. Implantatene ble deretter satt inn for å holde beinene på plass, samt løfte blikket til den opprinnelige posisjonen.
Modellene og implantatene produsert ved bruk av 3D-utskrift. (Abertawe Bro Morgannwg University Health Board) "Uten denne avanserte teknologien er det frihånd, " forklarte sukker i en uttalelse. "Du må gjette hvor alt går. Teknologien gjør at vi kan være langt mer presise og få et bedre resultat for pasienten. ”
Etter operasjonen bemerket legene at Power's venstre øye fremdeles er litt hevet, selv om de forventer at det legger seg i løpet av de neste månedene.
"Det er helt livsendrende, " sa Power til BBC . "Jeg kunne se forskjellen straks dagen jeg våknet fra operasjonen."
Så langt har operasjonen god resultater i Storbritannia. Men teamet vet ikke nok om ting som optimal designprosess eller arbeidsflyt for å implementere teknologien regelmessig på rutinemessig basis - ennå. Et større forskningsinitiativ forventes å gi svar som kan gjøre prosedyren til en mulighet for pasienter over hele verden.
