3D-printers in de zorg: het jaaroverzicht 2014

Het is inmiddels meer dan een jaar geleden dat ik op dit blog het artikel ‘Hoe gaan 3D-printers de zorg veranderen?’ schreef. Sinds die tijd is er veel gebeurt. 3D-printers haalden vaak het nieuws en in ziekenhuizen heeft het gebruik een enorme vlucht genomen. Welke nieuwe zorgtoepassingen hebben afgelopen jaar het licht gezien? Welke kunnen we op termijn verwachten? En hoe hebben onze Nederlandse ziekenhuizen 3D-printers gebruikt? Kortom, de hoogste tijd voor een update!

1. Printen met bacteriën
Amerikaanse wetenschappers printten in 2014 met een bijzondere grondstof: een gel waaraan bacteriële cellen waren toegevoegd. Het doel was een beter inzicht krijgen in de vorming van zogenaamde biofilms. Een Biofilm is een samenwerking van micro-organismen die een laag vormen omgeven door zelfgeproduceerd slijm en die zich vasthechten aan een object. Een bekend voorbeeld hiervan is tandplak, maar ook taaislijmziekte is een gevolg van biofilmvorming. Bacteriën in biofilms zijn beter bestand tegen giftige stoffen zoals antibiotica. Het printen van deze structuren kan daarom helpen in het onderzoek naar resistente bacteriën en hoe we die kunnen bestrijden.

2. Neuzen en oren printen?
Voorlopig niet, een kant en klare neus uit een 3D-printer is echt nog toekomstmuziek. Toch kunnen 3D-printers al een belangrijke ondersteunende rol spelen. Ernst Jan Bos, arts-onderzoeker aan het VUmc, starte afgelopen jaar een crowdfundingactie voor de aanschaf van een 3D-printer. Hiermee kunnen mallen op maat worden geprint, waarin met lichaamseigen cellen van de patiënt nieuw kraakbeen kan worden gekweekt, bijvoorbeeld voor verminkte brandwondpatiënten.

3. Ons brein in 3D
Modellen van het menselijk brein worden gebruikt voor het opleiden van chirurgen. Voorheen waren deze modellen eenvoudig en gemaakt uit één materiaal. Dankzij 3D-printers kunnen er nu echter modellen van brein en schedel worden geprint die bestaan uit verschillende structuren. Zo kunnen huid, bot en hersenvlies in één model worden nagebootst. Door gebruik van een scan kan elk specifiek brein worden nagemaakt, inclusief eventuele tumoren. Dit maakt de modellen bij uitstek geschikt voor de voorbereiding op een operatie.

4. Vrouw krijgt kunststof schedel
Het UMC Utrecht kwam dit jaar in het nieuws door als eerste ziekenhuis ter wereld bij een patiënt een totale schedel te vervangen. De 23 uur durende operatie werd succesvol uitgevoerd onder leiding van hersenchirurg dr. Bon Verweij. Met behulp van 3D-printtechnologie (en onze Onyx machines) werd een op maat gemaakte schedel van kunststof succesvol geïmplanteerd bij een 22-jarige vrouw.

5. Weg met dat gips!
Wel eens een arm of been in het gips gehad? Dan weet je dat het geen lolletje is. Het jeukt verschikkelijk, ruikt vies, is log en zwaar. Dat kan beter, dachten de makers van Osteoid: een alternatief voor gips dat met een 3D-printer op maat wordt geprint. Het resultaat is aanzienlijk lichter dan gips en beschikt over ventilatiegaten. En er is nog iets, Osteoid kan een ultrasoon geluid uitzenden dat de botgenezing bevordert. Zo kan de genezing tot wel 80% sneller dan met een traditioneel gipsverband! Klinkt fantastisch, maar wie vandaag zijn arm breekt heeft er niets aan: Osteoid zit nog in de conceptfase.

6. Nierweefsel
In 2014 is het Amerikaanse bedrijf Organovo begonnen met het 3D-printen van menselijk nierweefsel. De kleine kunstnieren die op deze manier gemaakt worden kunnen worden gebruikt voor onderzoek naar nierziektes en om de effecten van medicijnen op de nieren te testen. Organovo ziet de mini-nieren als de eerste stap naar een ultiem doel: het printen van volledig functionele kunstmatige nieren voor mensen.

7. Een maatpak voor het hart
Amerikaanse wetenschappers hebben een 3D-printer gebruikt om een membraan voor om het hart te ontwikkelen. Aan de hand van een scan kan een exact passend omhulsel voor het hart worden geprint. In dit ‘jasje’ wordt vervolgens een netwerk van sensoren en elektroden verwerkt die het hart kunnen monitoren en van elektrische prikkels kunnen voorzien. Omdat deze sensoren direct en verspreid op het hart liggen kan het omhulsel snel en nauwkeurig hartritmestoornissen waarnemen. Op dit moment wordt het membraan enkel nog alleen gebruikt voor onderzoek maar in de toekomst zou het best wel eens een vervanging kunnen zijn voor de huidige pacemakers.

8. Een brace voor scoliosepatiënten
Het bedrijf 3D Systems presenteerde in 2014 een geprinte brace voor mensen met scoliose (een vergroeiing van de ruggegraat). Dankzij 3D-printtechnologie kan de ‘Bespoke Brace’ exact worden afgemeten op het lichaam van de patiënt. Bovendien is de geprinte brace lichter en flexibeler dan traditionele braces.

9. 3D-model helpt bij operatie baby
Een Amerikaanse arts gebruikte in 2014 een 3D-geprint model om zich voor te bereiden op een hartoperatie bij een 2 weken oude baby met CHD. Zonder model zouden meerdere levensbedreigende operaties nodig geweest zijn. Dankzij een exacte replica van het hart, geprint aan de hand van een MRI-scan, kon de arts zich echter nauwkeurig voorbereiden en was één operatie genoeg om het leven van de baby veilig te stellen.

10. Schouderprothese uit de printer
Het Rijnland Ziekenhuis plaatste afgelopen jaar als eerste ziekenhuis in Nederland een schouderprothese uit een 3D-printer. De prothese is in Amerika gemaakt aan de hand van een CT-scan. De voordelen van deze methode? De plaatsing van het kunstgewricht is optimaal en voelt voor de patiënt natuurlijker aan. De prothese beweegt beter en de krachten op de kom worden net als bij een normaal schoudergewricht verdeeld.

11. Een nieuw nekwervel
In China gaven artsen een 12-jarige jongen een 3d-geprinte halswervel. De originele wervel moest vanwege nekkanker worden verwijderd. Voor het implantaat gebruikten de artsen een 3D-printer die objecten print met titaniumpoeder. Het resultaat is exact op maat en bevat kleine gaatjes zodat het bot er eenvoudig mee kan vergroeien. Het geprinte implantaat hoeft daarom niet te worden vastgezet met schroeven en cement.

12. Snelle protheses voor Ugandezen
De universiteit van Toronto begon afgelopen jaar een samenwerking met een Ugandees ziekenhuis om ledenmaten te 3D-printen. Voor de traditionele manier waarop protheses gemaakt werden was niet alleen veel specialistische kennis nodig, het duurde ook weken voor een op maat gemaakte prothese beschikbaar was. Veel inwoners van Uganda kunnen een lang verblijf in het ziekenhuis echter niet betalen. Voor hun is snelheid meer prettig, het maakt het verschil tussen wel of geen prothese. 3D-printen biedt hier een oplossing: na het maken van een scan kan een prothese al binnen 24 uur uit de printer rollen.

13. 3D-model redde leven van baby (UPDATE)
Eind 2014 redde chirurgen van het Leids Universitair Medisch Centrum het leven van baby Jasmijn, die werd geboren met een gat tussen haar beide hartkamers. Belangrijk bij het succes van de operatie was dat de artsen konden beschikken over een 3D-model van het hart van de baby. Het printen van een model aan de hand van een CT-scan duurde ongeveer 10 uur. Met dit model konden de artsen, voorafgaand aan de operatie, binnenin het hart kijken en bepalen welke actie nodig zou zijn. Zo kon de cruciale tijd aan de hart-longmachine tot een minimum worden beperkt. Het LUMC is het eerste Nederlandse ziekenhuis dat 3D-printtechnologie op deze manier heeft toegepast bij de voorbereiding op een operatie.

Zo, dat was 2014 in een 3D-notendop. U bent weer helemaal bij. Heb ik volgens u een opmerkelijk of interessant bericht over het hoofd gezien in dit jaaroverzicht? Laat het dan even weten in de reacties!