COSA Ltd. är ett brittiskt företag som tar fram skräddarsydda anatomiska modeller för audiologi, öron-, näs- och halskirurgi (ÖNH) samt huvud, hals och neurologi. Företaget grundades av Dr. Filip Hrncirik och Dr. Iwan Vaughan Roberts, och målet är att skapa modeller som både ser verkliga ut och fungerar som verklig anatomi. Från start har de byggt verksamheten på SLA-skrivare från Formlabs, bland annat Form 4B.

“Formlabs gjorde det verkligen möjligt för oss att starta som företag.”
Dr. Iwan Vaughan Roberts, medgrundare, COSA Ltd.

Utmaningen: svårt att träna på verklig anatomi

Kirurgisk träning bygger traditionellt på kadaver, men de är dyra och svåra att få tag på i Storbritannien på grund av regelverket. Ett kadaver ger dessutom bara två öron att träna på, och urvalet av ovanliga anatomiska varianter är begränsat. Det innebär att en blivande kirurg ibland möter en sällsynt missbildning eller sjukdom för första gången under en riktig operation. Konserveringen påverkar också vävnadens egenskaper, och djurmodeller stämmer ofta dåligt överens med människans anatomi.

Med 3D-printing kan COSA i stället styra exakt hur modellen ser ut, och skapa både vanliga och ovanliga varianter.

Varför Formlabs?

COSA undersökte flera alternativ. Industriella skrivare för multi-jet och material jetting klarar detaljerna, men kostar runt 100 000 brittiska pund och tar lång tid att betala av. Billigare FDM- och resinskrivare klarade inte att leverera den detaljnivå som benliknande modeller kräver, åtminstone inte varje gång.

“FDM eller billigare resinskrivare kan nå en del av upplösningen i de här modellerna, men inte på ett pålitligt sätt.”
Dr. Filip Hrncirik, medgrundare, COSA Ltd.

Med Formlabs Form 4B fick de rätt balans mellan kvalitet, kostnad och pålitlighet. När COSA jämförde resultat fick de dessutom bättre ytfinish och detaljer från Formlabs efter efterbearbetning. Att skrivarna klarar många olika material var också avgörande.

“Jag uppskattar verkligen att man lägger in något i maskinen och att det är 90–95 procents chans att det blir som det ska.”
Dr. Filip Hrncirik

Från scanning till färdig modell

Varje modell börjar med en scanning. För tinningbenet använder COSA mikro-CT, som fångar de små porösa kanalerna inuti benet. Därefter tar de fram 20 till 30 versioner av designen. Kirurger testar varje version och bestämmer vilka anatomiska detaljer som ska vara med och hur strukturen ska kännas. Inre strukturer gör att det känns som att borra i riktigt ben.

När designen är klar anpassas den för produktion i serier, så att modellerna kan tillverkas effektivt och till en rimlig kostnad. Modellerna valideras sedan tillsammans med kliniska skolor och universitet.

“För att kunna arbeta med NHS behöver vi något som är kostnadseffektivt.”
Dr. Iwan Vaughan Roberts

Exempel på COSA:s modeller

Borrmodeller för ÖNH-kirurgi. Kirurger tränar borrtekniker på modellerna och kan öva på flera exemplar. COSA bygger också upp ett bibliotek av huvudets anatomi, inklusive ovanliga fall, tillsammans med anatomiavdelningar.

Visuell öronmodell för cochleaimplantat. Benet är printat i Clear Resin och huden i Flexible 80A Resin, färgad med Color Kit. De små öronbenen och trumhinnan printas separat, målas och sätts på plats, och huden fästs med magneter. Kliniker kan föra in ett riktigt cochleaimplantat i modellen.

Funktionella cochleamodeller. Modellerna efterliknar både mekaniska och elektriska egenskaper. Mängden porer och den ledande saltlösningen i strukturen styr hur bra modellen leder ström. COSA har även tagit fram modeller med sensorer som mäter tryck och kraft när implantat förs in.

Ett förlängt öra för skolan. En 3D-printad del med inbyggd mikrofon som läraren bär. Ljudet skickas till benledande hörlurar för elever med återkommande öroninflammationer. Eftersom serierna är under 500 exemplar skulle en gjutform bli alldeles för dyr, så delarna tillverkas på plats.

Framtiden för anatomiska modeller

COSA tror att 3D-printing kommer att ta över allt mer av tillverkningen av anatomiska modeller.

“De flesta anatomiska modeller i dag formsprutas och målas sedan för hand, vilket tar väldigt lång tid.”
Dr. Filip Hrncirik

Vill du veta mer om Formlabs för medicinteknik?

3DVerkstan är återförsäljare av Formlabs i Sverige och Finland. Kontakta oss om du vill veta mer om hur SLA-printing kan användas för anatomiska modeller, kirurgisk träning eller produktutveckling, eller boka en demo i vårt showroom i Solna.

Källa: Formlabs, “Bespoke Solutions With Formlabs: Empowering Medical Device Development and Surgical Training”