3D spausdinimas ne tik buvo technologinė naujovė, bet ir tapo pagrindine sveikatos priežiūros sektoriaus priemone. Jo gebėjimas gaminti individualius gaminius, sumažinti atliekas ir prisitaikyti prie mažų gamybos partijų skatina pokyčius įvairiose srityse – nuo pirštinių gamybos iki restauracinės odontologijos.
Pastaruoju metu įvairūs tyrimai ir įmonės įrodė, kad ši technologija gali pagerinti tvarumą, sutrumpinti gamybos laiką ir pasiūlyti sprendimus, labiau pritaikytus kiekvieno paciento poreikiams. Toliau apžvelgiame du svarbius pavyzdžius: natūralios gumos pirštinių kūrimą naudojant 3D spausdinimą ir odontologijos klinikų skaitmeninimą, vykdant gamybą vietoje.
3D spausdintos natūralios gumos pirštinės
Tradicinė pirštinių gamyba remiasi didelėmis gamybos linijomis su formomis, kurios panardinamos į įvairias voneles ir kurioms tarp etapų reikia džiovinimo laiko. Ši sistema, be to, kad yra lėta, sunaudoja daug energijos ir gamina didelį kiekį sintetinių atliekų. Reaguodama į tai, Kranfildo universiteto komanda sukūrė medicininį 3D spausdinimo metodą , kuris geriau tinka mažesniems gamybos kiekiams. Jam reikia mažiau vietos nei įprastai linijai ir naudojamas natūralus kaučiukas – medžiaga, kuri gali kompensuoti proceso metu išskiriamą anglies dioksido kiekį ir greitai biologiškai skaidosi.
Technika, vadinama 3D-PEP, naudoja elastomeriniams gaminiams skirtą spausdintuvą. Užuot panardinus formą, ji ant jos purškia gumą, tuo pačiu metu kaitindama pirštinę iš vidaus ir išorės, kad ją vulkanizuotų ir gautųsi galutinis produktas. Šis metodas leidžia pritaikyti tokias savybes kaip storis konkrečiose vietose ir modifikuoti specifikacijas tiesiog pakeičiant mašinos instrukcijas. Kita vertus, tradicinė gamyba reikalauja išsamaus planavimo ir leidžia labai mažai variantų, kai linija jau pastatyta.
Dar vienas privalumas – partijos dydžio kontrolė. Įprastiems metodams reikia tūkstančių formų ir didžiulės infrastruktūros, todėl mažos partijos yra brangios. Naudojant 3D spausdinimą, dešimtys spausdintuvų gali būti naudojami šiek tiek skirtingoms pirštinėms pagaminti, o jų savybes galima koreguoti pagal poreikį. Tai atveria duris lankstesnei, paklausa pagrįstai gamybai.
Aplinkosaugos požiūriu, natūralus kaučiuko lateksas yra tvaresnis nei sintetinės medžiagos abiejuose proceso etapuose. Guminiai medžiai organiškai sugeria CO2, todėl jų sodinimo didinimas priartina gamybą prie nulinio grynojo išmetamųjų teršalų kiekio ir laikui bėgant netgi gali duoti grynosios naudos, pašalinant daugiau CO2 nei išskiriama. Pasibaigus jų naudojimo laikui , sintetinės gumos pirštinės suyra daugiau nei 100 kartų lėčiau nei natūralaus kaučiuko pirštinės, o kai kurioms išardyti reikia priedų. Kita vertus, natūralus kaučiukas suyra maždaug per vienerius metus, todėl sąvartynų atliekų kiekis gerokai sumažėja.
Natūralaus latekso sudėtyje yra baltymo, kuris jautriems asmenims gali sukelti alergiją. Tačiau dabartinės technologijos leidžia šį baltymą izoliuoti ir deaktyvuoti, todėl pirštines galima naudoti be nepageidaujamų reakcijų . Be to, pirštinių gamyba šiuo metodu sustiprina tiekimo grandinės atsparumą. Tradicinė pramonė yra labai koncentruota Pietryčių Azijoje, todėl pasikliaujant vienu regionu bet kokios krizės metu gali atsirasti trūkumas, kaip nutiko COVID-19 pandemijos metu.
3D spausdintuvai yra daug kompaktiškesni nei ištisos gamybos linijos, o gamyba gali prasidėti vos atvykus įrangai, nelaukiant didelių įrenginių statybos. Tai leidžia statyti mažesnes gamyklas ir užtikrina gamybos perspektyvumą Europos miestuose, kuriuose yra ribota erdvė. Nors tai neišsprendžia priklausomybės nuo žaliavų problemos, nes Pietryčių Azija taip pat yra didžiausia natūralaus kaučiuko gamintoja, ieškomos alternatyvos, pavyzdžiui, rusinė kiaulpienė ir gvajulė, kurias būtų galima auginti Europoje.
Skaitmeninė odontologija ir gamyba savoje įmonėje
Odontologijos srityje skaitmeninimas vyko netolygiai. Nors intraoraliniai skaitytuvai pagerino pacientų duomenų rinkimą, restauracijų ir prietaisų gamyba išliko daugiausia susieta su analoginiais procesais, ilgais laukimo laikais ir keliais etapais tarp klinikos ir laboratorijos. Siekdama panaikinti šią spragą, „SprintRay“, 2014 m. Kalifornijoje įkurta bendrovė, sukūrė išsamią 3D spausdinimo ekosistemą medicinai ir odontologijai , kuri integruoja 3D gamybą į kasdienį odontologijos specialistų darbą. Jų tikslas – kad technologija taptų ne tik atskiru elementu , bet ir neatsiejama darbo eigos dalimi.
Įmonė nustatė esminę kliūtį: odontologijai pereinant prie skaitmeninimo naudojant intraoralinius skaitytuvus, gamybos etapas įstrigo lėtuose ir fragmentiškuose metoduose. Po dešimtmečio „SprintRay“ išsivystė iš didelio tikslumo aparatinės įrangos į ekosistemą, pagrįstą keturiais ramsčiais: spausdintuvais, programine įranga, medžiagomis ir specializuota pagalba. Klinikoje 3D projektavimo ir gamybos integravimas leidžia atlikti paprastas ar skubias procedūras tą pačią dieną.
Vidinė 3D gamyba nėra skirta pakeisti laboratoriją, o veikiau sukurti integruotą, realaus laiko bendradarbiavimą. Klinika gali atlikti nuskaitymą, akimirksniu nusiųsti duomenis ir bendradarbiauti su dantų techniku, kad sukurtų skaitmeninį dizainą. Vėliau restauracija gali būti pagaminta pačioje klinikoje prižiūrint arba procesas gali būti atvirkštinis, jei atveju reikalingos kitos paslaugos. Šiam ryšiui reikalinga suderinama technologinė aplinka , todėl daugiausia dėmesio skiriama debesijos pagrindu veikiančiai dirbtinio intelekto programinei įrangai, biologiškai suderinamoms dervoms, spausdintuvams ir standartizuotiems papildomo apdorojimo protokolams.
Ši integracija leidžia protezisto sukurtą dizainą perkelti į vietinę gamybą, išlaikant laukiamą tikslumą ir supaprastinant procesą, kuris tradiciškai galėjo užtrukti kelias dienas. Be to, siekdama sumažinti sudėtingumą, „SprintRay“ dalį savo kūrimo sutelkė į užduočių automatizavimą naudojant dirbtinį intelektą, todėl vartotojui nereikia tapti 3D dizaino ar programavimo specialistu. Profesionalas nuskaito, o sistema automatiškai nustato elementų, tokių kaip atramos ar būtini spausdinimo koregavimai, parametrus.
Uždari papildomo apdorojimo protokolai užbaigia darbo eigą ir sumažina dervų tvarkymą. Pasak bendrovės, svarbiausia yra technologinio sudėtingumo panaikinimas pasitelkiant automatizavimą ir dirbtinį intelektą, todėl odontologams ir asistentams nereikia būti projektavimo inžinieriais ar programavimo ekspertais. „SprintRay“ kuria savo sprendimus specialiai odontologijai , nuolat investuoja į mokslinius tyrimus ir plėtrą bei medžiagų mokslą ir remia savo technologijų integraciją mokymais ir palaikymu.
Ši filosofija ypač svarbi tokiose rinkose kaip Ispanija, kur klinikos ir laboratorijos pasižymi aukštu kompetencijos lygiu ir augančiu noru diegti naujus skaitmeninius darbo procesus. Europa yra viena iš strateginių bendrovės rinkų, skirtų tarptautiniam augimui. Kitą šuolį į priekį lems kelių technologijų konvergencija : laboratorijos sustiprins savo, kaip skaitmeninių paslaugų ir dizaino centrų, vaidmenį, sujungtos su klinikomis, galinčiomis atlikti skubius arba didelės apyvartos darbus vietoje.
Prie to prisideda ir paties dirbtinio intelekto evoliucija, kuri paspartins vaizdų kūrimą ir segmentavimą, sumažindama kliūtis tarp dviejų susijusių šalių. Trečiasis elementas bus medžiagų evoliucija, kuri, pasitelkiant naujas biologiškai suderinamas dervas, sieks išplėsti galutinių restauracijų, kurių estetinės ir mechaninės savybės vis labiau panašėtų į natūralių dantų, gamybą. Rezultatas – odontologijos sritis, kurioje tam tikri gydymo būdai – nuo skenavimo iki galutinės restauracijos – gali būti atliekami per vieną seansą.
3D spausdinimas ir toliau demonstruoja savo universalumą sveikatos priežiūros sektoriuje. Viena vertus, natūralaus kaučiuko tyrimai leidžia mums įsivaizduoti tvaresnes, pritaikomas pirštines su mažiau pažeidžiama tiekimo grandine. Kita vertus, odontologijos skaitmeninimas priartina restauracijų gamybą prie pačios klinikos, sutrumpindamas gamybos laiką ir pagerindamas pacientų patirtį. Abu keliai turi bendrą tikslą: išnaudoti pridėtinės gamybos privalumus, siekiant sukurti produktus, geriau atitinkančius kiekvienus poreikius, darant mažesnį poveikį aplinkai ir užtikrinant didesnę vietos autonomiją.
