"In theorie kun je voor ieder gewricht een 3D-geprint implantaat maken. Daar komt wel het een en ander bij kijken, wil het in de praktijk ook effectief, efficiënt en lang houdbaar zijn. Je kunt de eisen aan een enkelgewricht bijvoorbeeld niet vergelijken met een schouder. De structuur is anders, de druk en de belasting van het gewricht zijn anders, evenals de herstelcapaciteit. Je hebt dan ook eerst fundamentele kennis nodig van lichaamsbeweging en -belasting wil je met 3D-printing van protheses aan de slag gaan en het kunnen toepassen bij patiënten.
Daar komt nog eens bij dat ook iedere patiënt uniek is. Uiteindelijk is het de kunst om een 'bioactief' implantaat te kunnen fabriceren, speciaal aangepast op het individu. Dan doet niet het implantaat zelf het zware werk, maar zorg je voor gewrichtsherstel door middel van lichaamseigen cellen. Maar hoe maak je dat werkelijkheid?Laten we eerst even beginnen bij het probleem. Waarom zou je een implantaat nodig hebben? Dat heeft voornamelijk te maken met gewrichtsslijtage en artrose (de aftakeling van kraakbeen in gewrichten). Aandoeningen die sterk zijn gerelateerd aan leeftijd en zich in principe in alle lichaamsgewrichten kunnen uiten: handen, knieën, heup, nek, noem maar op. Bepaalde risicofactoren vergroten de kans op artrose nog eens, denk aan overgewicht, erfelijke aanleg of chronische overbelasting. Als het eenmaal zo ver is, kan een vervangend implantaat een oplossing bieden. Deze delen worden normaliter zowel van kunststof als titanium gemaakt, maar hebben een beperkte levensduur. Als zo'n implantaat slijt kan dat nog eens grotere bot- en gewrichtsdefecten met zich meebrengen, met een ingrijpende hersteloperatie tot gevolg. De 'klassieke' implantaten kunnen nu al 3D-geprint worden en zijn in principe van dezelfde materialen gemaakt. De uitdaging is echter om deze implantaten duurzaam en patiëntvriendelijk te maken. Wat je eigenlijk zou willen is het kraakbeen of botweefsel herstellen met lichaamseigen cellen. Dat zou pas een echte 'levenslange' oplossing bieden.
Meer weten over medische 3D-printing?
- Het onderzoek naar 'slimme' 3D-geprinte botimplantaten wordt uitgevoerd binnen het project PRosPERoS (PRinting PERsonalized orthopaedic implantS) en wordt geleid door de afdeling Orthopedie van het Maastricht UMC+.
- Xilloc is een spin-off bedrijf van het Maastricht UMC+/Universiteit Maastricht dat zich heeft gespecialiseerd in de ontwikkeling van 3D-geprinte medisch toepasbare materialen.
- 3D-printing wordt ook toegepast voor andere medische doeleinden. Zo kunnen siliconen kopieën van een patiëntspecifieke hartklep worden geprint om een complexe hartoperatie mee voor te bereiden.
- Het 3D-printen van botimplantaten is een vorm van regeneratieve geneeskunde, een vakgebied waarin het Maastrichtse onderzoeksinstituut MERLN bijzondere expertise heeft.