מהפיכת ההדפסה בתלת מימד מתחילה אצלכם בפה

טכנולוגיית ההדפסה בתלת מימד, כבר אינה אייטם למגזיני מדע בידיוני או לתוכניות ׳צינור לילה׳. יש תחומים בתעשייה, כמו לדוגמה בתחום רפואת השיניים בהם הטכנולוגיה היא כבר חלק משגרת היום יום והנהנים המרכזיים הם, איך לא, המטופלים.
האשמה נפוצה, שהאנשים העוסקים בתחומי ההדפסה בתלת מימד שומעים לא פעם, היא שהם בונים לעתים יותר מדי ״הייפ״, לגבי העתיד הצפוי לכולנו. נראה שלא חולף לו יום בלי לשמוע, לצפות/לקרוא משהו על איזה דברים מופלאים ניתן לעשות באמצעות הדפסת התלת מימד ואיך מדפסות התלת מימד יחליפו בתי חרושת שלמים ובמפעלים ידפיסו לנו הכל, מנעליים ועד מטוסים. קשה להאשים את העיתונאים החרוצים. דברים מדהימים באמת קורים בתעשייה של הדפסת התלת מימד וכיום ניתן להדפיס הרבה יותר דברים מאשר לפני שנה ושנתיים. מי שנמצא בתעשייה כבר זמן רב, ויכול לאמץ לו פרספקטיבה ארוכת טווח, יסכים עם הקביעה שאנו בתחילתה של מהפיכה ואף יאשר כי חלק מהבעיה היא שהטשטשו הגבולות בין מה שכבר ניתן לעשות היום עם הטכנולוגיה ומה ניתן יהיה לביצוע רק בעוד עשור מעכשיו.
אחד התחומים בהם חלה התקדמות מרשימה בעשור האחרון הוא תחום הרפואה והבריאות. נכון, גם שם אוהבים לדבר הרבה על הדפסת איברים ועל איך מדפסות תלת מימד מחליפות היום פרוטזות כבדות ונכון שאולי זה מה שאכן יקרה בעתיד הלא רחוק. אבל, העסק עדיין רחוק כיום מהחולה הממוצע. מדוע, אם כך, לא לנסות ולתת הצצה לתחום רפואי, בו יש, ככל הנראה, יותר התקדמות מאשר באחרים, תחום שבו החולים והמטופלים נהנים כבר כיום מכל מה שיש לטכנולוגית הדפסת התלת מימד להציע: רפואת השיניים.
הנה למשל, תחום ההשתלות, אותו תחום בו שתלי שיניים מחליפים שיניים שנעקרו ממגוון סיבות. עד לא מזמן, מרבית הניתוחים להשתלות בוצעו ביד חופשית. הרופא קדח ועבד על נקודות לסת המטופל תוך הצצה בצילומי רנטגן והמקדח כוון ידנית. לא ממש טכנולוגיה עילית… במקרים מעטים נעשה שימוש במעין תומכי ניתוח שכיוונו את המקדח בדיוק לאזור הרצוי. סיפור יקר ומורכב לייצור שנמנע בשל כך מלא מעט מטופלים. עד הכניסה לתמונה של מדפסות התלת מימד. אלה מאפשרות כיום להדפיס, בעלות עשרות שקלים בלבד, תומכי ניתוחים – ובמקום – זאת לאחר שהרופא מבצע סריקה תלת מימדית של חלל הפה של המטופל – קיצור של 90 אחוז בזמן ובכסף.

הגדולות כבר בפנים
גם השחקניות הגדולות, יצרניות המדפסות הבינו את הכיוון ונכנסו מהר מאוד לתמונה. יצרנית ומפתחת מדפסות התלת מימד, חברת FormLabs הכריזה לא מכבר על ה-Dental SG Resin – חומר ההדפסה חדש והראשון בעולם עם תאימות ביולוגית המיועד למדפסות תלת מימד שולחניות של החברה. החומר מאפשר לעוסקים ברפואת שיניים דיגיטלית לפתח מגוון שימושים שלא נראו קודם לכן בזירת ההדפסה בתלת מימד ובעיקר לטובת פיתוח מכשירי עזר לניתוחים דנטליים.
לדברי ניר גלזר, מנהל תחום הדפסת התלת מימד בחברת סיסטמטיקס, המייצגת בישראל את FormLabs, החומר החדש בשילוב מדפסת התלת מימד החדשה Form 2 שהשיקה החברה, פותחים מגוון אפשרויות בפני העוסקים בתחום הדנטלי והרפואי. ״בשנים האחרונות, תפוצת שתלים דנטליים בהדפסות 3D שולחניות גדלה במהירה והמדפסות של FormLabs הפכו לכלים הכרחיים עבור קידום החדשנות של רפואת השיניים. רופאי שיניים משתמשים ב-Form 2 על מנת ליצור תומכי ניתוחי פה, מודלים ללימוד, מגשונים למלביני שיניים, סדי שיניים אורתודנטיים ועוד. אנו עסוקים כאן במציאות של היום יום״, אומר גלזר. ״ה-Form 2 מציגה ‘הדפסים’ שהם גדולים יותר, עם רכיבים חכמים יותר, יכולות חיבור שונות וחווית הדפסה אינטואיטיבית והיא מיועדת לאנשי מקצוע שונים, בינהם מהנדסים, מעצבים ויוצרים. בין הלקוחות המיועדים נמצאים רופאים, חוקרים ומהנדסים המתכננים מודלים למכשירי ניתוח ורפואה, דרך תכשיטנים ועסקים קטנים בתחומי העיצוב ועד ליזמים הרוצים לבחון דגמי מוצרים לפני המעבר לייצור המוני. לאחר ההוצאה לשוק של הדור הראשון של המדפסות למדנו שמהנדסים מקצועיים, מעצבים ויוצרים צריכים גישה למערכות עוצמתיות שקלות להפעלה… אנו מאמינים שהמדפסת הנוכחית מבשרת את ה׳גל הבא׳ של תעשיית הדפסת התלת מימד: עם פלט ברזולוציה גבוהה, עם חווית שימוש פשוטה, ומארז שולחני שאינו תופס מקום רב.”
לדברי דר’ מיכאל שארר, רופא שיניים המשתמש במדפסות תלת מימד במשרד הפרטי שלו, ה- Dental SG משפר באופן דרמטי את תוצאת ההליכים הכירורגיים על ידי האפשרות לבצע השתלות בצורה מהירה, מדויקת יותר, ובצורה משמעותית, נוחה יותר עבור המטופל. ״האפשרות להדפיס surgical guides דרשה באופן מסורתי מדפסות תלת מימד גדולות הנמצאות מעל לרמת ההוצאה של מעבדות השיניים והקליניקות. ה-Dental SG מאפשר לי כעת הדפסה מקומית, בעלות נמוכה משמעותית. אין לי ספק שזהו פתרון אידיאלי למרפאות שיניים ולמעבדות שיניים קטנות.”
יניב בן-עטר, טכנאי שיניים בדרגת אומן, ומייסד מעבדת אורתו-ניב, המנהל גם את המעבדה הדנטלית בפקולטה לרפואת שיניים בהדסה עין כרם, ומחלוצי ההדפסה הדנטלית בתלת מימד משוכנע שהדפסת התלת מימד בהחלט הביאה עימה מהפיכה לתחום ההתמחות שלו.
נראה שהביוגרפיה של בן-עטר, הכינה אותו לעיסוק הנוכחי. אחרי שנים בה פיתוח מוצרים בחברה המתמחה ברובוטיקה להשתלות דנטליות, עבד בחברה אחרת בפיתוח סדים ליישור שיניים. החיבור לטכנולוגיית ההדפסה בתלת מימד היה עוד כשזו היתה בחיתולים. ״עבדנו בזמנו עם קבצי STL ומדפסות של אובג׳ט והידע של כל השוק היה די מצומצם… ההחלטה לעבור לטכנולוגיה החמה של הדפסות תלת מימד עבור תחום האורתודנטיה, הגיע בצמוד להתתפתחות של מדפסות התלת מימד הייעודיות. הרומן התחיל עם הדגמים הראשונים של מדפסות הפורמלאבס והלך והשתכלל עם הזמן, וכן, ההתחלה לא היתה קלה…״

טכנולוגיה חדשה ליישור השיניים
את הידע שצבר לאורך השנים מרכז כיום בן-עטר לכיוון טכנולוגיה חדישה המשמשת ליישור שיניים. אם בשיטה המסורתית עושים שימוש בגשר מתכתי (טיפול ארוך ומראה לא אסתטי במיוחד) החידוש נמצא בטכנולוגיה שמאפשרת יישור שיניים שקוף ללא ״גשר״, אלא באמצעות קשתות שקופות, העשויות מפולימר רפואי שאינו נראה כשהמטופל מרכיב אותו על שיניו (מתאים בעיקר לבני נוער הרגישים למראם ולמבוגרים שלא רוצים להיתפס בגילם המתקדם עם ״גשר״).
לאחר שהמטופל מגיע לרופא השיניים למטרת יישור, הוא עובר סריקה תלת מימדית של שיניו ושל תנועתן. הקובץ של הסריקה מועבר אחר כבוד בקובץ היישר לידיו של בן-עטר, שמעלה אותו על מחשב וממיר אותו לקובץ STL ולביצוע דיגיטציה של התהליך. ההדמיה הסופית, שמראה את התקדמות הטיפול העתידית מועברת לרופא ולמטופל והללו יכולים להתרשם ולהביע את דעתם.
״עם קבלת האישור מתחיל ה׳קסם׳ ועוברים לשלב הייצור״, אומר בן-עטר. ״כל שלב בטיפול מייצר בעצם קשתית שקופה בעובי של שלושת רבעי מ״מ כשכל המודלים הבסיסיים מודפסים בתלת מימד במדפסת של פורמלאבס ועליהם נבנות הקשתיות. יש כאן חסכון אדיר בזמן, שבא לידי ביטוי, כמובן בעלויות העבודה, הדיוק רב יותר ולא פחות חשוב: ניתן להבין מראש מה צפוי בכל אחד משלבי הטיפול״. הקשתיות המותאמות אישית מורכבות לפרקי זמן מוגדרים, ועם סיום הטיפול מוחלפים בקשתיות הבאות, עד לגמר הטיפול ויישור כל השיניים. העובדה שהתכנון בוצע על ידי מחשב על כל שן ושן מאפשרת להזיז גם שיניים בודדות, או קבוצות שיניים בעייתיות. ״כך הטיפול ממוקד יותר ונחסך זמן רב בטיפול״.
לדברי בן-עטר, המתמחה באורתודנטיה, יש לו לא מעט חברים שעוסקים דווקא בתחומי הכתרים. הללו, במקום לגלף את הכתרים ובסיסם המתכתי בשעווה, עבור להדפסה בתלת מימד וכיום הם חוסכים לעצמם הרבה כאב ראש. בן-עטר, שבעברו גם רכש נסיון כצורף מיומן, אומר שיש הרבה דמיון בין הכנת תכשיטים שרבים מהם עובדים עם מדפסות תלת מימד עם העבודה שהוא מבצע כיום. ״הטכנולוגיה הביאה אותנו למקום אחר, יעיל יותר, מדוייק יותר ומהיר יותר״, הוא מסכם.
שיניים מפלסטיק?
החוקרים של אוניברסיטת גרונינגן בהולנד, לקחו את תחום רפואת השיניים לכיוון מעט שונה. הם עובדים בימים אלה על שיניים להדפסה העשויות מפלסטיק קשיח ואנטי-בקטריאלי, כזה המחסל את החיידקים שאחראים לרקבון השיניים. ״החוכמה היתה למצוא את החומר הנכון להדפסה״, אומר אנדריאס הרמן, אחד החוקרים. ״הפתרון כלל שימוש במלחים שונים שנכנסו לתערובת של חומר פולימרי לשימוש דנטלי. ההקשחה בוצעה תוך שימוש באור אולטרה סגול, שמופעל על השן המודפסת. במבדקים הראשונים הפתרון הוכח כיעיל ביותר וכעת הם עומדים בפני מחקרים שיערבו בני אדם כדי להוכיח שהשיניים החדשות אינן מזיקות לגוף ואפילו כיצד יגיבו לשימוש במברשת ומשחת שיניים לאורך זמן״.
״לפעמים המציאות גדולה יותר מכל מה שאתה קורא בעיתונים״, מספר העיתונאי סול קפלן, לקוראי מגזין ה״הארווארד ביזנס רוויו״, לאחר שהגיע לרופא השיניים שלו עם שן שבורה. ״זכרתי מביקור קודם לפני כמה שנים שמדובר בתהליך שכלל אינספור ביקורים, נמשך שבועות ארוכים והיה יקר בטירוף. בסיבוב הנוכחי, הרופא שם לי מצלמה דיגיטלית בפה ותוך כמה דקות הראה לי סריקה בתלת מימד. הרופא זכר את החולשה שיש לי לטכנולוגיה והראה לי כיצד הוא בונה על מסך המחשב את חלק השן החסר. ואז הגיע החלק המטורף באמת. הוא לחץ על ה׳סנד׳ במקלדת ולקח אותי לחדר השכן, שם הראה לי מכונה בגודל של מכשיר מיקרווייב ביתי – CNC – שבעצם ייצרה לי את הכתר במקום. אחרי עשר דקות התוצר הסופי היה אצלי ביד ואחרי שתי דקות הוא כבר ישב לבטח אצלי בפה. למדתי על בשרי שלעתים הטכנולוגיות הכי חדישות זה לא הסמארטפון החדש שעיתונאים מסקרים אחרי התערוכות העולמיות הגדולות. כי בסך הכל, איזה שינוי גדול הן מביאות עימן עבור האיש ברחוב? עוד פיקסלים למצלמה? אבל, בשביל רופא השיניים שלי, ובשבילי, כמו גם לעוד הרבה אנשי מקצוע מסביב לעולם, היכולת לעצב, לתכנן ולייצר מוצרים בלי לצאת מהמשרד, או ממקום העבודה, כבר כיום, זו המהפיכה האמיתית בהדפסת התלת מימד…״.