Ajan­kohtai­sta

3D-tulostus tulossa lääkärin käyttöön

3D-malli lapsen selkärangasta auttoi lääkäreitä suunnittelemaan hoidon tarkasti etukäteen. Pikavalmistuksella eli 3D-tulostuksella voi myös tuottaa esimerkiksi yksilöllisiä kirurgisia instrumentteja.

Kuvio 1 http://www.laakarilehti.fi/pics/Selkaranka_muok.jpg

– Parhaat innovaatiot tullaan saamaan, kun lääkärit oivaltavat 3D-tulostuksen mahdollisuudet ja suunnittelusta tulee lääkärivetoista, ennustaa Aalto-yliopiston BIT-tutkimuskeskuksen tutkimuspäällikkö Jukka Tuomi. Tuomi on myös Suomen pikavalmistusyhdistyksen puheenjohtaja.

Suomessa 3D-tulostus yleistyy lääketieteessä vähitellen. Nyt teknologian käyttöönotto on aiheesta kiinnostu­neiden lääkärien varassa. Toistaiseksi ­uudet sovellukset syntyvät pääasiassa insinöörien aloitteesta.

Lääketieteessä laajimmassa käytössä ovat 3D-teknologialla tuotetut preoperatiiviset mallit.

– 3D-tulostettujen mallien avulla leikkaus voidaan suunnitella tarkasti etu­käteen. Hyödyt ovat suuria, kun leik­kauksen kesto lyhenee ja komplikaatioiden määrä vähenee, kertoo Jan Wolff. Hän on Tampereen yliopiston biolääketieteellisen teknologian yksikön tutkijatohtori ja Amsterdamin yliopiston ACTA-tutkimuskeskuksen apulaisprofessori. Hän on kehittänyt 3D-tulostuksen käyttöä suu- ja leukakirurgiassa TAYS:ssa.

– Kun tulin TAYS:iin kolme vuotta sitten, 3D-teknologia oli vielä harvinaista. Nyt se on rutiinitoimintaa suu- ja leukakirurgiassa.

Uuden teknologian käyttöönottoa on hidastanut muun muassa se, että lääkäreillä on niin kiire, ettei aikaa ja kiinnostusta rutiinien muuttamiseen riitä.

– Asenteet muuttuvat koulutuksen ja hyvien kokemusten myötä.

Yksilöllisempiä laitteita 
ja implantteja

3D-tulostuksella tehdään myös työvälineitä. Jukka Tuomi kertoo lääkäristä, ­joka yhteistyössä instrumenttivalmistajan kanssa suunnitteli itselleen oman leukakirurgisen työvälineen.

Erilaisten implanttien suunnittelu on 3D-mallinnuksen ja -tulostuksen avulla aiempaa helpompaa. Suomessa sitä on käytetty erityisesti kallon alueen kirur­giassa.

– Implantti saadaan suunniteltua täsmälleen oikeanlaiseksi, kun sitä voidaan kokeilla potilaan kallosta tehtyyn malliin ennen leikkausta ja muutella vielä siinä vaiheessa, Tuomi kuvaa.

Lääketieteellisessä 3D-tulostuksessa käytetään materiaaleina erityisesti titaania ja kobolttikromia. Soveltuvia muoveja kehitellään koko ajan.

Suurimmat toiveet kohdistuvat biovalmistukseen (biomanufacturing). Siinä luodaan 3D-tulostuksella tukirakenteita, joihin voidaan istuttaa esimerkiksi soluja ja lääkeaineita. Tarkoitus on, että potilaan omat kudokset korvaavat vähitellen keinotekoisen tukirakenteen.

Biovalmistus on vielä tutkimusasteella. Aalto-yliopisto on mukana monitieteellisessä eurooppalaisessa hankkeessa, jossa kehitellään pikavalmistettavaa verisuonitettua keinoihoa. Keinoiho on tarkoitettu korvaamaan eläinkokeita. ­Sitä voidaan hyödyntää myös ihosiirteiden kehittelyssä.

Tuomi arvioi, että 3D-tulostuksen yleistyminen lääketieteessä on jo ovella.

– On arvioitu, että 3D-tulostuksesta voisivat vastata sairaaloissa esimerkiksi radiologit, jotka käyttävät muutenkin 3D-malleja työssään.

Wolffin mukaan korkea hinta on vielä este 3D-tulostuksen leviämiselle, mutta noin viidessä vuodessa tilanne tulee muuttumaan.

Muitakin esteitä pitää ylittää. 3D-teknologia vaatii monitieteistä osaamista. Wolffin mukaan lääkärillä pitäisi olla tekniikan ymmärrystä tai parhaimmillaan jopa insinöörin koulutus.

Koulutusta joka tapauksessa tarvitaan, ennen kuin 3D-teknologia on lääkärien jokapäiväisessä käytössä.

Hertta Vierula
Kuva: Jukka Tuomi ja Mika Salmi, Aalto-yliopisto

Lääkäriliitto Fimnet Lääkärilehti Potilaanlaakarilehti Lääkäripäivät Lääkärikompassi Erikoisalani Lääkäri 2030