Potilaskohtaisten implanttien suunnittelu ja pikavalmistus

Ihmisille tapahtuvat onnettomuudet ja erilaiset sairaudet voivat johtaa luiden vaurioihin tai puutokseen. Näiden korjaaminen suoritetaan yleensä implanteilla, jotka sijoitetaan ihmisen sisälle. Lääketieteellisen kuvantamisen ja erityisesti siihen käytettyjen ohjelmistojen kehittyminen on mahdollistanut erilaisten 3D-mallien luomisen kuvannetuista kohteista. Perinteisesti implantit valmistetaan käsityönä leikkauksen aikana tai etukäteen käyttämällä hyväksi pikavalmistettuja preoperatiivisiä malleja. Suunnittelemalla implantti virtuaalisesti ja pikavalmistamalla se päästään eroon käsityövaiheesta ja saadaan tarkempia sekä edullisempia implantteja. Työn aikana tutkittiin erilaisia mallinnusohjelmistoja ja niiden soveltuvuutta kuvannettujen mallien käsittelyyn. Ohjelmista tarkasteltiin erilaisia tapoja ja ominaisuuksia toteuttaa haluttuja geometrioita referoiden kuvantamisella saatuun 3D- malliin. Samalla tutkittiin tuotetun geometrian muuttamista tilavuudelliseksi verkoksi, joka olisi mahdollista pikavalmistaa. Työn tuloksena suunniteltiin potilaskohtaisesti räätälöity implantin 3D-malli ja muodostettiin siitä tilavuudellinen verkkoimplantti, josta pikavalmistettiin useita testikappaleita teräksestä ja titaanista. Näin yhdistämällä tunnettuja tekniikoita mahdollistettiin uudenlainen implanttien suunnittelu- ja valmistusmenetelmä. Tämä tarjoaa lääkäreille uuden keinon parantaa sairaiden ja loukkaantuneiden elämänlaatua