Implantaten op maat brengen voordelen mee voor zowel de patiënt als de chirurg. Het gebruik van 3D-printing wordt hier reeds voor onderzocht, maar dat is niet de beste oplossing voor dunne implantaten. Incrementeel omvormen kan voor deze toepassing snellere en betere resultaten geven.
“Implantaten zijn niet altijd op maat gemaakt en vaak wordt er uit een serie standaardmaten gekozen”, vertellen Ann Witvrouw (Innovatie- en Onderzoeksmanager KU Leuven) en Joost Duflou (professor aan het departement Werktuigkunde KU Leuven), beiden lid van Flanders Make@KU Leuven – MaPS. “Daarbij kijkt men naar wat het beste bij de patiënt past, maar dat geeft niet altijd het beste resultaat. Implantaten op maat zijn daar een oplossing voor, want die bevorderen het genezingsproces en geven geen ongemak.”
Een snel en digitaal proces
Bij incrementeel omvormen wordt met een universeel werktuig een ingeklemde plaat omgevormd tot een 3D-werkstuk. Zonder een nood aan vormspecifieke werktuigen kunnen zowel prototypes als kleine reeksen van op maat gemaakte objecten snel geproduceerd worden. Doordat de onderzoeksgroep aan de KU Leuven hier reeds twee decennia aan werkt, hebben de onderzoekers de complexiteit van ongewenste elastische en plastische vervormingen leren voorspellen en beheersen. “Dat vergt geavanceerde volautomatische werkstukanalyse, herkenning van vormelementen en voorspelling van het materiaalgedrag op basis van AI-technieken met zelflerend vermogen”, klinkt het. “Een toepassing daarvan zijn medische implantaten. Op basis van een CT-scan kunnen dubbel gekromde werkstukken op maat van individuele patiënten gevormd worden. Verder zijn die werkstukken heel dunwandig, wat vereist is voor bijvoorbeeld een schedelimplantaat. De effectiviteit daarvan is reeds getest en goedgekeurd door chirurgen. Bovendien laat de technologie een breder toepassingsveld toe. Zo kan het ook gebruikt worden voor het pimpen van auto’s, het produceren van meubilair, creatieve gevelbekleding en sieraden en een breed gamma aan prototypes voor plaatwerkstukken.”
Spin-off
Ook de stappen naar het lanceren van een onderneming rond het produceren van implantaten op maat worden systematisch gezet. De procedure voor medische certificatie wordt momenteel doorlopen voor schedel- en sleutelbeenimplantaten. Echter betekent dat niet dat de KU Leuven de techniek niet verder gaat bestuderen. Toekomstig onderzoek spitst zich toe op het gebruik van multimaterialen en het combineren van incrementeel omvormen met andere fabricageprocessen.
