Laboratorij za inteligentne obdelovalne sisteme, v katerem izredni profesor dr. Igor Drstvenšek s svojimi sodelavci razvija svoje aplikacije, se na prvi pogled ne razlikuje bistveno od katere koli srednješolske tehnične učilnice. Sredi prostora je nekaj obrabljenih šolskih miz, ob stenah pa je razpostavljenih več računalnikov in raznoterih tehničnih pripomočkov. V zadnjem levem kotu laboratorija je postavljena naprava, ki na prvi pogled spominja na sodobno centralno peč.

Stroj, ki izdela že sestavljen izdelek

"To je ta čas edina tehnologija, ki zmore samostojno narediti končni izdelek," razloži Drstvenšek. "V njej je pladenj, po katerem naprava razgrne in potem s pomočjo laserja tali praškasti material, najpogosteje poliamid. Z računalnikom narišemo trirazsežnostni model, ki ga nato navidezno razrežemo na desetinko milimetra debele sloje. Te podatke potem računalnik sloj za slojem pošlje napravi. V eni uri zmore ta naprava oblikovati približno centimeter višine končnega izdelka."

Dodajalna tehnologija 3D-sintranja omogoča uporabnikom neskončne možnosti uporabnosti, saj je sposobna izdelati končni izdelek, ne da bi ga bilo treba poprej sestaviti. Drstvenšek to ponazori z maketo zvezdastega letalskega motorja, ki je prišel iz naprave že sestavljen. Ne preseneča torej, da se tovrstna izdelava končnih izdelkov ta čas že na veliko rabi v tehnološko najbolj razvitih maloserijskih proizvodnjah. Formulo 1 si brez nje ni več mogoče prestavljati, pa tudi ne proizvodnje vojaških letal in raketnih plovil, v katerih je veliko negibljivih delov narejenih s pomočjo 3D-sintranja.

Za strojnike izvedel doktor Strojnik

Kako pa se je vzpostavilo sodelovanje z mariborskimi nevrokirurgi? "Zamisel se je porodila v našem laboratoriju," se spominja Drstvenšek. "Poskušali smo privabiti zdravnike in jih opozoriti na to, kaj zmoremo narediti s tehnologijo, ki nam je na razpolago. Imeli smo srečo, da je za nas izvedel nevrokirurg dr. Tadej Strojnik, ki nam je dal pobudo za izdelavo vsadka."

Kirurgi so namreč poprej izdelovali lobanjske vsadke po zelo "preprosti", ročni metodi. Umetno maso, ki ji ortopedi pravijo kostni cement (saj se prvenstveno uporablja za fiksiranje umetnih kolkov), so kot nekakšni kiparji oblikovali po približni šabloni v obliki lobanje. Občasno so uporabili tudi serijski vsadek iz titana ali pa so "vgradili" tudi originalno kost, če je še obstajala. Mariborski strojniki pa zmorejo izdelati vsadek, ki je oblikovan enako kot originalna kost. "V bistvu je celo boljši - se je enkrat pošalil moj kolega - ker je naš izdelek popolnoma simetričen," doda Drstvenšek.

S pomočjo dodajalne tehnologije v laboratoriju najprej izdelajo kopijo vsadka, na podlagi katerega potem naredijo silikonski kalup. Vanj nato vlijejo kostni cement in tako nastane končni vsadek. Tega potem v kliničnem centru sterilizirajo in pripravijo za vsaditev.

Za ljubljanske kirurge izdelali čeljustnico

Prvega vsadka, ki je nastal v laboratoriju, niso mogli vsaditi, saj je pacient pred operacijo preminil. Čez čas je prišel v kliniko pacient, ki je utrpel možgansko kap in so mu morali kirurgi odstraniti kos lobanje, da so se lahko širili možgani, ki so otekali zaradi edema. Ustrezni lobanjski vsadek so zatem izdelali v laboratoriju strojne fakultete. Operacija je bila uspešna, zato so zadovoljni kirurgi vzpostavili redno sodelovanje s strojniki. V mariborski nevrokirurgiji je raba takšnih vsadkov postala standardni postopek in so strojniki zanjo do zdaj izdelali že osem vsadkov.

Za to sodelovanje so izvedeli tudi v Ljubljani, od koder so zaprosili mariborske strojnike za pomoč pri izdelavi čeljustnega vsadka za pacienta, ki je imel prirojeno asimetrijo. Drstvenšek pravi: "Prizadevali smo si narediti zrcalno sliko 'zdrave čeljustnice'. A je bil problem v tem, kako to nadomestno čeljustnico vsaditi človeku, saj mu ne moreš preprosto zamenjati dela kot, na primer, v avtomobilu. Zato smo na koncu prišli do vsadka, ki je bil zelo podoben standardnemu vsadku iz umetne mase, ki je bil že prej uporabljen, ampak ga je kirurginja dr. Nataša Ihan Hren morala odstraniti, ker se je na njem naredila bakterijska okužba. Namesto njega smo potem izdelali zelo tanek vsadek iz titana, ki ima določene antibakterijske lastnosti."

Neskončno možnosti pri "servisiranju" človeškega telesa

Dodajalna tehnologija omogoča veliko možnosti pri "servisiranju" človeškega telesa, saj ponuja nešteto možnosti pri izdelavi "nadomestnih" delov kostnega ogrodja, ki so zdaj narejeni večinoma iz titana. Po najnovejših metodah se vsadek natisne s pomočjo posebnega tiskalnika, ki izloča tanko nitko polimera na bazi mlečnih kislin, kakršno uporabljajo tudi pri izdelavi kapsul za zdravila. S to nitko oblikujejo strojniki trirazsežno mrežo vsadka. Ko je vsadek iz takšnega materiala "vgrajen" v telo, ga preraste hrustanec in začne kosteneti, obenem pa se razgrajuje in se zlagoma izloča iz telesa.

Trajalo pa bo še veliko let, preden bo opisana tehnologija dostopna širšemu krogu ljudi in bodo tudi običajnim pacientom vsadili umetni kolk ali koleno, ki bo narejeno "po meri". "Multinacionalke, ki izdelujejo vsadke, morajo vložiti v razvoj in certificiranje svojih izdelkov veliko denarja. Če razvijejo novi kolk, ga morajo prodati dovolj veliko, preden se lotijo novega modela. Šele ko se jim naložba povrne, odprejo vrata novim tehnologijam," pojasnjuje Drstvenšek.