Buscar

3D Printing dalam Dunia Medis


Penggunaan printer 3D yang makin populer, membuat para analis memasukkan perangkat ini dalam daftar 10 teknologi yang akan berkembang pesat pada tahun 2014. Tak hanya di kalangan industri dan perorangan, beberapa bulan belakangan ini printer 3D juga kerap dimanfaatkan untuk keperluan medis.
Rapid prototyping atau saat ini dikenal dengan 3D printing merupakan suatu proses pembentukan berbagai bentuk model digital secara virtual dalam objek tiga dimensi. Teknologi 3D printing ini menggunakan proses additive dimana setiap lapisan dari berbagai material tercetak satu per satu dalam berbagai bentuk yang berbeda sebelum menjadi model digital yang diinginkan sehingga lapisan – lapisan ini menjadi suatu objek nyata dari desain visual berformat CAD.
Saat ini teknologi 3D printing telah sampai pada pengembangan dalam dunia medis. Bahan material tidak lagi hanya berupa polimer dan besi, melainkan sel kulit dan gen manusia (bio-ink). Sel ini mampu meniru berbagai droplets yang berukuran amat kecil, yang tersusun setidaknya lima sel per droplet, dengan berbagai bentuk dan ukuran. Droplet dengan struktur dan susunan yang rumit ini dicetak satu demi satu, lapisan demi lapisan, secara runut.

Berikut pemanfaatan 3D Printing dalam bidang medis :
1. Bioprinting
Bioprinting adalah suatu teknologi pembuatan organ atau jaringan tubuh makhluk hidup buatan dengan menggunakan 3D printing. Tujuannya dalam jangka panjang adalah untuk menggantikan organ atau jaringan tubuh yang rusak. Pada tahun 2002, Professor Makoto Nakamura, seorang dokter, menyadari bahwa printer jet dapat menghasilkan ribuan sel per detik, sebagai ganti dari tinta, dan membangun organ dalam 3D. Di tahun 2008, Nakamura berhasil membuat biotubing, semacam pembuluh darah, dengan printer jet.
Selain Nakamura, pada 2008, Professor Gabor Foracs dari Organovo mencoba bioprinting pembuluh darah dan jaringan untuk jantung dari sel ayam dengan menggunakan printer yang memiliki 3 head. Ketiga head masing-masing berisi sel jantung, sel endothelial, dan kolagen sebagai kerangka.

2. Robohand
Robohand / tangan robot diciptakan untuk membantu orang-orang yang tidak memiliki jari tangan. Tangan robot yang dicetak menggunakan 3d printing ini dapat disesuaikan dengan bentuk tangan pengguna tangan robot itu sendiri.
Salah satu pengguna yang sudah merasakan kehebatan tangan robot ini adalah Liam, seorang anak berusia 5 tahun yang mendapat hadiah terbaik dalam hidupnya. Hadiah fungsional, berupa tangan kanan nyaman baru. Tangan ini dicetak menggunakan 3d printer dengan menggunakan material plastic PLA yang cukup kuat untuk penggunaan sehari-hari Liam. Hal ini dikendalikan oleh gerakan pergelangan tangan, lengan dan tangan melalui kabel dan return bungees.
Tiga hari setelah menerima tangan barunya, Liam sudah bisa melakukan beberapa hal dengan tangan kanannya, bermain bola di kamar, sama dengan apa yang anak lainlakukan dengan usianya sekarang. Ia bahkan dapat mengambil sebuah objek kecil dan sulit seperti koin.

3. Rekontruksi Wajah
Empat tahun yang lalu Eric Moger (60 tahun) pergi untuk operasi rutin guna menghilangkan polip di hidungnya. Tapi kemudian Dokter menemukan tumor berukuran bola tenis bersarang di belakang hidung dan mata kirinya. Cepat saja Eric didiagnosis menderita Skuamosa Carsinoma Cell (SCC) dan dokter harus membuang sebagian besar dari sisi kiri wajahnya, termasuk matanya, dengan tujuan untuk menyingkirkan kanker itu. Bagian dari palet atasnya juga dihilangkan, dan itu membuat Eric tidak dapat makan atau minum secara normal.
Kemudian Eric bebas kanker, tetapi wajahnya rusak permanen karena operasi. Selama empat tahun berikutnya Eric memiliki delapan operasi rekonstruksi gagal. Sebagai usaha terakhir, ia setuju untuk tampil di sebuah reality show Inggris yang mempertemukannya dengan seorang profesor bedah gigi Andrew Dawood dari London.
Dawood menggunakan scanner digital untuk menangkap wajah Eric dan kemudian menggunakan perangkat lunak digital untuk merancang sebuah topeng palsu. Virtual desain disalin dari sisi kanan wajah Eric dan dibalik sehingga sisi kiri akan cocok. Selanjutnya, Dawood menggunakan printer 3D untuk membuat cetakan nilon.
Proses desain dan percetakan memakan waktu sekitar enam minggu. Dia merancang sebuah perancah yang bisa dimasukkan ke dalam rongga wajah Eric untuk menempelkan topeng di tempatnya dan menciptakan implan mulut yang akan menutup mulut Eric dan memungkinkan dia untuk makan dan minum secara normal.

5. Exoskeleton
Perkembangan teknologi printer 3D saat ini telah mampu membuat lengan buatan untuk penyandang cacat. Seorang gadis kecil berusia 2 tahun bernama Emma memiliki penyakit langka yang dikenal sebagai Anthrogryposis. Namun kini Emma mampu menjalani aktivitasnya tanpa harus tergantung dengan orang lain, berkat hasil cetakan printer 3D yang diberi nama Wilmington Robotic Exoskeleton atau WREX.
WREX (Wilmington Robotic Exoskeleton) adalah hasil rapid prototyping yang dicetak dengan teknologi printer 3D. WREX menempel pada tubuh penderita menggunakan pita elastis dan pelat logam untuk memberikan kekuatan buatan agar dapat membantu penggunanya menggerakkan anggota tubuhnya.
WREX mampu membuat bagian tubuh yang cacat menjadi bagian tubuh buatan yang normal dimana hasil cetakan bagian tubuh tersebut bisa disesuaikan dengan ukuran penggunanya. Selain itu WREX juga dapat di-resize atau diubah ukurannya sesuai kebutuhan dan di print ulang.

6. Pembuatan Model Janin
Perusahaan Jepang FASOTEC telah melakukan pengembangan lebih lanjut pada percetakan 3D (3D-Printing), yaitu untuk membuat model janin. Teknologi ini akan memungkinkan orang tua untuk melihat wajah calon bayi mereka dalam bentuk 3 dimensi sebelum nantinya dilahirkan. Dengan menggunakan cara yang sama, dapat juga dilakukan untuk membuat bagian-bagian tubuh dan organ dalam lainnya yang dipindai yang dapat dimanfaatkan oleh dokter bedah untuk melakukan penelitian atau simulasi terhadap organ pasien, sebelum melakukan tindak operasi.

7. Implant Trakea
Kaiba lahir di Akron, Ohio dengan cacat lahir yang disebut tracheobronchomalacia, suatu kondisi yang menyebabkan saluran udara sering runtuh, sering mengakibatkan Kaibasama sekali tidak dapat bernapas. Kondisinya akhirnya menjadi kritis dan ia dilarikan ke University of Michigan Medical Center di mana dokter Glenn Green dan Scott Hollister menggunakan 3-D printing untuk membuat belat untuk menahan napas Kaiba agar tetap terbuka.
Green, profesor THT pediatrik, mengatakan pemikiran di balik obat Kaiba adalah menemukan cara untuk menggantikan trakea Kaiba untuk sementara. "Kaiba memiliki tracheobronchomalacia terburuk yang pernah kulihat pada bayi," kata Green. Sekitar satu hari setelah Kaiba dibawa ke Ann Arbor, Hollister, profesor bedah mulut dan profesor teknik biomedis, mampu membangun belat atas trakea Kaiba menggunakan printer 3-D, sebuah perangkat yang menggunakan sistem laser-centering untuk mengukir benda-benda fisik yang dirancang pada komputer.
Keduanya, Green dan Hollister mengatakan efeknya terbilang cepat dan paru-paru Kaiba mulai mengembang dan mengempis secara normal. Belat Kaiba ditempatkan di luar trakea, dan terbuat dari bahan biodegradable yang akan larut setelah jaringan itu tumbuh dan sehat.

Sumber :

0 komentar:

Posting Komentar

Created by Shinta R. Agusti 2012. Diberdayakan oleh Blogger.