3D-printing – een hype en toch een grote onbekende. Je hoort de wildste verhalen, over geprinte hartkleppen, protheses en bloedvaten; soms lijkt het alsof we alles mogen verwachten van de technologie, maar hoe ver staan we nu eigenlijk echt, en wat kan je er mee op de werkvloer? En waarom is 3D-printing vooral in medische toepassingen aan zo’n steile opmars bezig?

Een overzicht

Een reden waarom 3D-printing (ook wel “Additive Manufacturing”) aanleiding geeft tot zoveel verhalen, is misschien omdat we eigenlijk spreken over een hele reeks van technologieën. Die hebben wel allemaal iets gemeen, uiteraard: het gaat steeds over een laagsgewijze opbouw van een product, vertrekkende van een digitale tekening. Maar van daaruit lopen de mogelijkheden wel heel sterk uiteen: je kan printen in duizend-en-één materialen met minstens 15 verschillende technieken. Zo heb je bijvoorbeeld technieken om metaalpoeder aan elkaar te “microlassen”, maar net zo goed kan het gaan over vellen papier, plastics, harsen of… levende cellen.

Hoe dan ook, de technologie heeft een paar belangrijke voordelen ten opzichte van andere productiemethodes. Ten eerste is het vaak relatief goedkoop om één enkel stuk te maken: er zijn geen mallen nodig, geen speciale werktuigen: je vertrekt rechtstreeks vanuit de grondstof. Dat is ook mee de reden waarom 3D-printing eerst vooral voor prototypes gebruikt werd.

Dat houdt meteen ook in dat de technologie uitermate geschikt is voor toepassingen waarin elk stuk verschillend is en dus is het ook geen verrassing dat 3D-printing in de medische sector – waar geen twee patiënten identiek zijn – boomt.

Daarnaast zijn er nog wel wat mogelijke voordelen: je kan bijvoorbeeld in veel gevallen nagenoeg elke denkbare vorm maken en die complexiteit heeft quasi geen invloed op prijs of productietijd. En je kan je ontwerp volledig afstemmen op de functie van het stuk, los dus van enige productieparameters.

Anderzijds is de technologie meestal niet geschikt is voor het produceren van grote aantallen identieke stukken. Ook moet je er rekening mee houden dat je steeds over een geschikte digitale tekening moet beschikken.

Of 3D-printing de meest (prijs-)efficiënte technologie is voor een bepaalde toepassing, is meestal afhankelijk van het benodigde aantal stuks, en de complexiteit en grootte ervan. Ook de toepassing en de gebruikte technologie spelen een rol: je hebt handige doe-het-zelvers die voor een paar euro, en op een eigen 3D-printer van € 300 tot € 3.500, een plastic clip maken die dient om zuurstofslangetjes te geleiden zodat ze de patiënt niet hinderen. Maar net zo goed kan het gaan om een titanium heupimplantaat dat geprint werd in een gespecialiseerd bedrijf: je voelt meteen dat het behoorlijk complexe materie is om uit te maken of en wanneer 3D-printing geschikt is. Vooral voor de high-end toepassingen bieden daarom heel wat 3D-print bedrijven aan om dit samen met de gebruikers te onderzoeken.

Even wat concreter…

Toepassingen in de medische sector zijn er nu al in de meest uiteenlopende 3D-print technologieën en medische vakgebieden. Dat gaat van “rapid prototyping” van medische hulpmiddelen (bv. boormallen), over hoorapparaten, inlegzolen, prothesen en implantaten, tot stukken voor oefenoperaties of het reproduceren van (namaak-)organen ter voorbereiding van complexe ingrepen. En ook medicijnen worden al geproduceerd met 3D-technologie. Het printen van echte organen zit nog grotendeels in een onderzoeksfase, maar het “bioprinten” van weefsels voor het herstellen van beschadigd weefsel, komt wel met rasse schreden dichterbij.

Het lijkt misschien nog ver weg, maar wist je bijvoorbeeld dat het merendeel van de hoorapparaten al ge-3D-print is? En ook voor dentale implantaten is Additive Manufacturing de norm.

Aan de slag dan maar?

Er zijn heel wat mensen aan de slag met de relatief goedkope filament-printers – daarbij wordt een (plastic) draad gesmolten en neergelegd, waarna die direct weer stolt en zo een eerste laag neerlegt. Door dat proces te herhalen krijg je het volledige stuk. Deze toestellen worden steeds sneller en accurater en de producten worden ingezet in meer en meer toepassingen: van handige hulpmiddeltjes – zoals de aangehaalde clip – tot braces, ortheses of stukken van protheses.

Ook in België exploreren heel wat bedrijven deze mogelijkheden. Omdat de technologie relatief jong is, is er echter nog weinig aangepaste regelgeving. Het KCE, het federaal kenniscentrum voor de gezondheidszorg, heeft bijvoorbeeld net een aanbesteding uitgeschreven voor een plan voor de omkadering van 3D geprinte medische hulpmiddelen in België.

Van zodra het gaat om medische toepassingen, is het noodzakelijk contact te nemen met dienstverleners die hiermee voldoende ervaring hebben. Dat geldt voor medische hulpmiddelen, maar zeker ook voor de toepassingen waarbij er contact is met de patiënt – of het dan gaat om een titanium heupimplantaat, dan wel om een inlegzool.

Dus niet aan de slag?

Als je weet dat de Amerikaanse markt voor hoorapparaten in minder dan 500 dagen voor de volle 100% is overgeschakeld naar 3D-printing, dan is het wel duidelijk dat de doorbraak van 3D-printing in de medische sector onomkeerbaar is. Gezien de complexiteit van de materie is het meestal geen optie om zelf aan de slag te gaan – maar het is wel het juiste moment om er bij stil te staan wat de technologie in jouw werkveld kan betekenen, en om die mogelijkheden te bestuderen. En waarom al niet wat experimenteren met een doe-het-zelf printer?

Hoe dan ook krijgen we vroeg of laat allemaal een printje voorgeschoteld: het maatwerk biedt zoveel voordelen voor de patiënt die onmogelijk te negeren zijn. Hoog tijd om dat potentieel te omarmen!