3D-printer ansiktsimplantater til indiske pasienter

Samarbeidsprosjektet MetAMet startet høsten 2020. Forskere i Stavanger og Chennai i India skal sammen finne ut hvilke metalliske legeringer som egner seg best til 3D-printede proteser og implantater til kjeve og munnhule.

Under oppstart ante ikke forskerne hvor aktuelt arbeidet deres skulle bli. Én av konsekvensene av Covid-19 i India, er nemlig at utbredelsen av soppinfeksjonen mukormykose har økt. Infeksjonen kan angripe kraniet, og da må alle infiserte deler av hodeskallen fjernes. Disse pasientene mangler nødvendig beinstruktur, noe som gjør det umulig for dem å snakke eller å spise fast føde.

Ved hjelp av 3D-printede ansiktsimplantater, har mange av pasientene allerede fått gjenoppbygget beinstrukturen i kraniet.

– Det er fantastisk å se at prosjektet vårt allerede har hatt en innvirkning på folks liv, sier Mona Minde, leder ved Institutt for maskin, bygg og materialteknologi ved UiS.

Billigere og enklere

Utgangspunktet for forskningsprosjektet var å finne ut hvilke materialer som egner seg best til 3D-printing av implantater, men da behovet for rask produksjon kom, heiv forskerne seg rundt.

– Vi printer implantater fortløpende, sier doktorgradsstipendiat Jag Pravesh Dahiya. Han kommer på gjesteforskeropphold til UiS til høsten. Dena Khazeni, stipendiat ved UiS, har sitt gjesteopphold i India nå.

Førsteamanuensis Murugaiyan Amirthalingam jobber ved universitetet Indian Institute of Technlogy Madras (IITM) og er prosjektleder for prosjektet ved IITM. Han besøkte Universitetet i Stavanger forrige uke, blant annet for å gi en oppdatering av framgangen i prosjektet.

– Jeg hadde aldri hørt om denne typen ansiktsimplantater før vi startet forskningsprosjektet vårt. Etter covid ser vi at behovet for rask hjelp er stort. Vi vil lansere en kampanje, #right2face, for å forsøke å nå så mange som mulig av pasientene som er rammet av mukormykose, sier Amirthalingam og legger til at takket være kunnskapen de har tilegnet seg gjennom prosjektet, har de det som trengs for å hjelpe pasientene.

Ved 3D-printing av implantatene trenger de kun titan (i pulverform) og gass. Implantatene er billige å produsere, og dermed tilgjengelig for en større andel av pasientgruppen. Titan er et materiale som allerede er godkjent til bruk i denne typen implantater.

– Vi klarer å få ned prisene på ett implantat til rundt en tiendedel av hva det vanligvis koster. Produksjonen er billigere, enklere og mer effektiv. Vi kan hjelpe flere mennesker raskere, sier Amirthalingam.

Anvendt forskning

Under besøket ved UiS arrangerte Amirthalingam en workshop.

– Det er den praktiske anvendelsen som gjør dette forskningsprosjektet unikt. Ifølge offisielle tall er 55.000 mennesker rammet av mukormykose i India. De uoffisielle tallene sier 175.000. Det haster å hjelpe disse menneskene med å få et verdig liv, sier Amirthalingam.

Så langt har rundt 50 pasienter gjennomgått rekonstruksjon av kraniet med 3D-printede implantater. Utviklingen av implantatene har skjedd i tett samarbeid med kirurger ved sykehusene i Chennai-regionen.

– Det var aldri meningen å sette i gang produksjonen så raskt. Hensikten med prosjektet var å utvikle materialer egnet for denne typen proteser. Men når behovet er der, er det godt å kunne anvende den kunnskapen vi sitter på, sier Amirthalingam.

Han sier at pasientene de har operert så langt har hatt god rekonvalesens. Implantatene fungerer godt.

Fortsetter arbeidet

Målet med prosjektet er å finne legeringer og materialer som fungerer godt til bruk av 3D-printede implantater og å redusere bruken av sjeldne metaller i disse legeringene.

– Vi er ennå ikke på det stadiet at vi kan ta i bruk egne materialer, men vi er veldig fornøyde med å kunne tilby mer tilgjengelige proteser til de som trenger det, sier Mona Minde.

Prosjektet avsluttes neste år, men både ved UiS og i India er de interessert i å fortsette samarbeidet.

– Vi har lært utrolig mye av dette prosjektet. Det har vært inspirerende, sier professor Vidar Hansen ved Institutt for maskin, bygg og materialteknologi.

Mona Minde er enig.

– Dette er et veldig godt eksempel på hvordan ingeniører og kirurger kan samarbeide. Ved hjelp av vår teknologi har legene ved sykehusene i Chennai fått nye hjelpemidler som gjør hverdagen deres enklere.

Tekst og foto: Kjersti Riiber