Anatomik model yapımında uzman bir şirket olan Erler Zimmer’in COO’su Andreas Falk, 3D baskının kullanımını ve endüstrilerinde devrim yaratmaya nasıl yardımcı olduğunu tartışıyor
Tarihsel olarak, kadavra kullanımı, anatomik bilim ve tıbbın etkili öğretiminde çok önemli olmuştur. Anatomiyi anlamak, gerçek bir bedenin anatomisini incelemek ve değerlendirmekten daha iyidir, ancak son yıllarda 3D baskının tıp eğitiminde devrim yaratma potansiyeline sahip olduğu ortaya çıktı. Üniversiteler, hastaneler, tıp uzmanları ve uzmanlar teknolojiyi kullanabilirlerse, insan vücudunun herhangi bir bölümünü talep üzerine fotogerçekçi ayrıntılarla çoğaltma yeteneğine sahiptirler. Kadavralar tıp öğrencileri için pratik ve kullanışlı bir araç olsa da, etik konulardan erişilebilirlik konularına kadar kullanımlarının inkâr edilemez dezavantajları vardır. Buna karşılık, 3D baskı sadece kadavraların kullanımını gereksiz hale getirmekle kalmaz, aynı zamanda Mimaki’nin 3DUJ Serisi gibi yeni teknolojiler de hastanelerde ve üniversitelerde kullanılan eski toz bazlı baskılı modellerinkini geliştiren kapsamlı hassasiyet ve kalite yeteneklerine sahiptir.
Anatomik modeller tıp eğitiminde yeni bir şey değildir. Erler Zimmer, bu pazara hakim olan böyle bir şirket. 1950 Yılında Johannes Erler ve damadı Walter Zimmer tarafından kurulan şirketin odak noktası, tıp alanında her zaman eğitim materyallerinin üretimi ve pazarlanması olmuş. Geleneksel olarak, enjeksiyon kalıplama kullanarak ve ardından boyayarak ürünler üretirlerdi. Uzun süre bu modeller tıp eğitimi için dijital simülasyonların yanı sıra kadavralarla birlikte kullanıldı.
Son zamanlarda Erler Zimmer, daha yüksek ayrıntı düzeylerine sahip modeller oluşturmak için yeni teknolojilere yönelmeye başladı ve tam renkli baskı yeteneklerine sahip Mimaki 3DUJ Serisini keşfetti.
Tıp sektöründe neden 3D baskıya ihtiyaç var?
Kuşkusuz, kadavraların kullanılmasının birçok avantajı vardır, ancak bunlar sıklıkla eksileriyle daha çok öne çıkar. Biyolojik örnekler, ultrason prosedürel eğitimi veya enjeksiyon prosedürleri gibi, gerçek insan dokusunu çoğaltmanın imkânsız olmasa da son derece zor olduğu bazı alanlarda çok etkili olabilir.
Bununla birlikte, bu alanın yetersiz kaldığı yer, kadavralarla çalışmanın doğasıdır. Çok pahalı olmaları yanında aynı zamanda bulunmaları ve bakımları da aynı derecede zor. Mumyalanmamışsa, kadavralar sadece birkaç gün sonra bozulur ve tıp öğrencilerinin bazen mide bulantısı, baş dönmesi ve yorgunluk gibi olumsuz fiziksel etkilere maruz kalmasına neden olur. Öte yandan, mumyalanmış bir kadavrada dokunsal kalite, doku ve esneklik azalmıştır. Mumyalanmış olsun ya da olmasın, tıp öğrencilerinin depresyon, endişe ve stres duygularını hatırlamaları ile bir kadavranın diseksiyonuna maruz kaldıklarında da açık zihinsel kısıtlamalar vardır.
Yerleşik alternatiflere bakıldığında, daha önce anatomik ve tıp eğitiminde yaygın olan toz bazlı modeller, daha yeni 3D baskılı modellerin dokunsal kalitesinden yoksundur. Kırılganlıkları ve bozulabilir yapıları, sürekli fiziksel kullanımla birleştiğinde, sık sık hasar görmeleri veya renklerinde değişiklik meydana gelmesi ve bu nedenle sık sık değiştirilmesi gerektiği anlamına gelir.
3D baskılı modellere geçiş yapma
Erler Zimmer başlangıçta 3D baskıya gireceklerini hiç düşünmezken, 2021’de bir vardiya açtı. Monash Üniversitesi (Avustralya), gerçek kadavralardan topladıkları dijital tarama modelleri için onlara başvurdu. Geleneksel model yapım teknolojilerinin işe yaramayacağının farkına varan Erler Zimmer, dijital taramalardan gereken detayın çok fazla olması nedeniyle 3D baskı rotasını keşfetmeye başladı.
Erler Zimmer COO’su Andreas Falk, başka bir marka 3D yazıcı denediklerini ancak nihayetinde 6 aylık testten sonra sürekli arızalar nedeniyle iade etmeye karar verdiklerini belirtiyor. Daha sonra, 3DUJ Serisinin endüstriyel ölçekli 3D yazıcısı olan 3DUJ-553’e yatırım yaparak Mimaki 3D baskı serisini keşfettiler ve o zamandan beri iki 553 daha satın alma planlarıyla geriye bakmadılar. Şirketin bulunduğu Almanya’da Mimaki, 3D bayisi DP Solutions GmbH & Co kg’a yetki verdi, örnek üretimleri gerçekleştirdi ve Erler Zimmer’e yeni makinelerin ve ilgili yazılımların nasıl kullanılacağı konusunda eğitim verdi.
“Mimaki’nin bize nihai çözümü sunduğunu gördük. 3DUJ-553’ün 10 milyondan fazla renk kabiliyetiyle, tıp eğitiminde çok önemli olan ince renk detaylarında baskı yapabildik” diyor Falk ve şöyle devam ediyor: “Modellerin renk yoluyla iyileştirilmesi, öğretim için gerçek bir kadavra kullanmaktan daha iyi bir sonuç verdi ve birçok ülkenin kadavra kullanmayla ilgili etik veya dini konularda karşılaştığı sorunu çözdü. Artık öğretimi eskisinden çok daha ileri götüren gerçek insan bedenlerinin plastik kopyalarına sahip olabilirler.”
Falk, anatomik modellerde renk kullanmanın birçok faydası olduğunu şöyle açıklıyor: “İlk adım sağlıklı bir vücudun yeniden üretilmesiydi. Şimdi yeni fırsatlar açan yeni bir dizi patolojimiz var. Çoğu doktorun hiç göremeyeceği birçok hastalık vardır çünkü o hastalığa sahip bir kadavra bulmak çok nadirdir. Artık öğrencilerin etkileşime girebileceği hastalıklı reprodüksiyonlardan oluşan bir koleksiyonumuz var ve bu, tüm dünyada tıp öğretimi için büyük bir adım.”
Tekrarlanabilirlik kolaylığı, geleneksel öğretim modellerine göre bir başka önemli gelişmedir. 3DUJ-553 ile Erler Zimmer, sadece bir kadavranın olduğu kadavradan farklı olarak aynı modeli tekrar tekrar üretebilir. Bu, öğrencilerle dolu bir odada, her öğrencinin bir masanın etrafında dolaşmak yerine önlerinde aynı modele sahip olabileceği anlamına gelir.
Bu modeller için kullanılan malzemeler de öğretimde çok önemlidir, 3DUJ-553, iç yapıları göstermek için şeffaf olmasının yanı sıra, parçalanabilir ve enjekte edilebilir sert ve yumuşak reçinelerde baskı yapabilir. Reçineler ayrıca geleneksel toz bazlı 3D baskılı muadillerine göre çok daha pürüzsüz bir yüzey dokusu sağlar. Falk, şöyle diyor: “Bizim için net malzeme çok önemli. Kullanım sırasında kırılabilecek çok sayıda ince damar, sinir ve şey var, bu yüzden ürünü güçlendirmek için destek yapıları yapmak için şeffaf malzemeyi kullanıyoruz.”
Falk, çalışma zamanı ile ilgili olarak sorgulandığında, yazıcılarını sürekli çalışır durumda bıraktıklarını vurgulayarak, “Basılmadığı tek zaman, temizlendiği ve modeli makineden çıkardığımız zamandır ve hemen ardından bir sonraki baskıya başlarız” diyor. Altı aylık operasyonda, Erler Zimmer’in Mimaki 3DUJ-553 yazıcısı hiçbir pürüz veya kalite düşüşü olmadan sürekli çalışıyor.
3D baskı teknolojisi, özellikle daha gerçekçi ve karmaşık modellere yönelik beklenti ve talepler arttıkça, tıbbi model yapım endüstrisinde hâlâ gelişmeye devam ediyor.
3D baskı teknolojisi, özellikle daha gerçekçi ve karmaşık modellere yönelik beklenti ve talepler arttıkça, tıbbi model yapım endüstrisinde hâlâ gelişmeye devam ediyor. Erler Zimmer de dahil olmak üzere birçok firma, örneğin Mimaki’nin aslında çok uzak olmayan bir gelecekte hitap etmeyi umduğu, tam renkli esnek malzemeler kullanmaya hevesli. Renkli 3D baskı yapmak isteyenler için yazılım konusuna da değinen Falk, “Tıbbi modeller çoğunlukla BT, MRI ve optik taramanın yanı sıra manuel tedavinin bir karışımını kullandığından, en zorlu kısım farklı tarama teknolojilerini bir araya getirmektir” diyor ve ekliyor: “Tıbbi olarak düzeltmek için işi yapmak için gerçekten bir anatomiste ihtiyacınız var. Zorluk, daha sonra tüm farklı verileri bir araya getirmek ve doğru modelleri üretmek için gerçekten bir uzmana ihtiyacınız olan tüm baskı dosyalarının hazırlanmasını ele almaktır.”
