1η ΠΗΓΗ

Η τρισδιάστατη εκτύπωση (3D printing) είναι μια μέθοδος προσθετικής κατασκευής στην οποία κατασκευάζονται αντικείμενα μέσω της διαδοχικής πρόσθεσης επάλληλων στρώσεων υλικού. Στη τρισδιάστατη εκτύπωση μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφοροι τύποι υλικού, κυρίως κεραμικά και πολυμερή. Σε σύγκριση με άλλες τεχνολογίες και εξοπλισμό προσθετικής κατασκευής, οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές είναι συνήθως ταχύτεροι, φθηνότεροι και ευκολότεροι στη χρήση. Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές χρησιμοποιούνται κυρίως για την κατασκευή φυσικών μοντέλων και πρωτοτύπων από σχεδιαστές, μηχανικούς και ομάδες ανάπτυξης νέων προϊόντων, έχουν τη δυνατότητα να εκτυπώνουν μέρη και εξαρτήματα από διάφορα υλικά, με διαφορετικές μηχανικές και φυσικές ιδιότητες και συχνά σε μια ενιαία διαδικασία κατασκευής.

 Η τεχνολογία των 3D εκτυπωτών βρίσκει επίσης χρήση στους τομείς του κοσμήματος, των υποδημάτων, του βιομηχανικού σχεδιασμού, της αρχιτεκτονικής, της μηχανικής και των κατασκευών (AEC), στην αυτοκινητοβιομηχανία, την αεροδιαστημική, την οδοντιατρική και ιατρική βιομηχανία, την εκπαίδευση , τη χαρτογράφηση πληροφοριακών συστημάτων, σε έργα πολιτικών μηχανικών, και πολλά άλλα.

Ειδικά με τους εκτυπωτές που χρησιμοποιούν πλαστικό μπορούν να κατασκευαστούν εξολκείς λαστίχου ποδηλάτου, κρεμάστρες, καπάκια, εργαλεία για Dremel, κλπ. Με την χρήση πλαστικού και σχεδίων 3D, που βρίσκονται ελεύθερα στο internet ή μπορεί κάποιος μόνος του να δημιουργήσει, μπορεί πολύ εύκολα να φτιαχτεί από το πιο μικρό εξάρτημα έως ολόκληρη κατασκευή κομμάτι-κομμάτι.

Επίσης μια ιδιότητα των εκτυπωτών 3D είναι οτι μπορούν να αναπαράγουν τον εαυτό τους αφού μπορούν να εκτυπώσουν τα κομμάτια που τους αποτελούν.

Ένα στρατηγικό πλεονέκτημα της τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι η δυνατότητα παραγωγής περισσότερο εξατομικευμένων και περίπλοκων αντικειμένων χρησιμοποιώντας ακριβώς όσο υλικό είναι αναγκαίο. Eπίσης, η τρισδιάστατη εκτύπωση βοηθά στην τοπικοποίηση της παραγωγής μειώνοντας την ανάγκη παρουσίας γραμμής παραγωγής και συντελεί στη μείωση εκπομπών CO2 λόγω λιγότερων μετακινήσεων (logistics). Η τρισδιάστατη εκτύπωση, όπως σχεδόν κάθε τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για επικίνδυνους σκοπούς, όπως για παράδειγμα στην εύκολη κατασκευή όπλων.

 

 

2ηΠΗΓΗ

     Η τεχνολογία της τρισδιάστατης εκτύπωσης (3D printing) επαναπροσδιορίζει τον τρόπο που αντιμετωπίζουμε τα προϊόντα, τις υπηρεσίες, τη διασκέδαση και τη δημιουργία.
Η 3D εκτύπωση αποτελεί μια επαναστατική αλλαγή στην διαδικασία της βιομηχανικής αλυσίδας.
Η Solid 3D δημιουργήθηκε με σκοπό να παρέχει υπηρεσίες 3D εκτυπώσεων συμπεριλαμβανομένης της υλοποίησης πρωτοτύπων, μακετών και άλλων αντικειμένων καθώς και της τρισδιάστατης σάρωσης (3D scanning) με σκοπό την ψηφιοποίηση και επανεκτύπωση μοντέλων. Τα μοντέλα παράγονται από εκτυπωτές βιομηχανικού τύπου υψηλής ακρίβειας με δυνατότητα έγχρωμης επιλογής και μεγάλη ποικιλία υλικών.

Η Solid 3D μέσω της τρισδιάστατης εκτύπωσης βοηθάει ώστε ο καθένας να έχει πλέον τη δυνατότητα να υλοποιήσει ή να αναπαράγει το αντικείμενο που χρειάζεται, για την εργασία ή τη ψυχαγωγία του, σε μία 100% εξατομικευμένη διαδικασία.

 

3ηΠΗΓΗ

 

Ο πόλεμος για την 3D Εκτύπωση, Αρχίζει

 

Ήταν αναπόφευκτο. Μια τεχνολογία, όπως η 3D εκτύπωση, που βάζει ουσιαστικά την χαμηλού κόστους εργασία, την κατασκευή, και το λιανικό εμπόριο, όλα μαζί στο ίδιο μέρος -στο επιτραπέζιο υπολογιστή μας- θα φέρει το απόλυτο, ολοκληρωτικό και μόνιμο τέλος στα μονοπώλια και την αδικαιολόγητη δύναμη και επιρροή της εταιρικής ελίτ που με την χρηματοδότηση της έχει κυριαρχήσει πάνω στην ανθρωπότητα από τότε που άρχισε ο ανθρώπινος πολιτισμός.

Ένα μόνιμο τέλος που αυτή η ελίτ, θα προσπαθήσει να καταπολεμήσει με όλο το σύνολο της άρρωστα και παράλογα αποκτημένης δύναμης και επιρροής της.

 

Το πρόσχημα που χρησιμοποιείται για να ξεκινήσει αυτός ο πόλεμος, είναι ένα 3D εκτυπώσιμο όπλο χειρός, που κατασκευάστηκε για επίδειξη από την Defense Distributed στο Ώστιν του Τέξας. Μετά από τον σχεδιασμό, την εκτύπωση, και την δημοσίευση του 3D εκτυπώσιμου όπλου, το αμερικανικό Στέιτ Ντιπάρτμεντ ζήτησε τα σχέδια του, τα οποία διανέμονται δωρεάν στο Internet, να αποσυρθούν, ισχυριζόμενο ότι με την ανάρτηση των σχεδίων στο διαδίκτυο, οι απαγορεύσεις της νομοθεσίας για την εξαγωγή όπλων μπορεί να παραβιάζονται -αυτή είναι η ίδια κυβέρνηση που όπως είναι πλέον καταγεγραμμένο, κάνει ανοιχτά εξαγωγές, σε όπλα, μετρητά, και στρατιωτικό εξοπλισμό, προς έναν μακρύ κατάλογο τρομοκρατικών οργανώσεων όπως την Mujahedeen e-Khalq (MEK ή MKO) στο Ιράκ και στο Ιράν, την Libyan Islamic Fighting Group (LIFG)  στη Λιβύη, και στο παρακλάδι της Al Qaeda στην Συρία την Jabhat al-Nusra.

 

Στο άρθρο της Independent, “US government orders Cody Wilson and Defense Distributed to remove blueprint for 3D-printed handgun from the web” (Η Κυβέρνηση των ΗΠΑ έδωσε εντολή στον Cody Wilson και στην Defense Distributed να αφαιρέσει το αρχείο του σχεδίου για το 3D-εκτυπώσιμο πιστόλι από το διαδίκτυο”, αναφέρει ότι:

“Η κυβέρνηση των ΗΠΑ έχει ζητήσει την απομάκρυνση των online αρχείων, τα οποία επιτρέπουν στους χρήστες να εκτυπώσουν τα δικά μη-καταγεγραμμένα όπλα στο σπίτι τους.

 

Το προσχέδιο (blueprint) το έχουν κατεβάσει, μέχρι στιγμής, πάνω από 100.000 φορές από τότε που η Distributed Defense -η οποία διέθεσε ένα χρόνο για τον σχεδιασμό του πιστολιού “Liberator”- κατέστησε τα αρχεία διαθέσιμα στο διαδίκτυο.

 

Την τελευταία εβδομάδα η Distributed Defense εκτύπωσε το όπλο από πλαστικό σε έναν βιομηχανικό 3D εκτυπωτή που αγόρασε στο eBay για $8.000 (£5.140), και έκανε δοκιμαστικές βολές με αυτό.

 

Το Office of Defense Trade Controls Compliance (Γραφείο Ελέγχων για την Συμμόρφωση του Αμυντικού Εμπορίου) απέστειλε επιστολή στον ιδρυτή της εταιρείας Cody Wilson απαιτώντας τα σχέδια να “αφαιρεθούν από την πρόσβαση του κοινού”, μέχρι η εταιρεία του να μπορεί να αποδείξει ότι δεν έχει παραβεί τους νόμους που διέπουν την αποστολή όπλων στο εξωτερικό”.

 

3D Εκτύπωση: Το άθροισμα όλων των φόβων των Φασιστικών-Εταιριών (Corporate-Fascist)

 

Για αρκετά χρόνια τώρα, ο θόρυβος έχει αυξηθεί για την 3D εκτύπωση. Μικρές επιχειρήσεις έχουν αρχίσει να ανοίγουν σε όλο τον κόσμο, πουλώντας 3D εκτυπωτές, ή χρησιμοποιώντας 3D εκτυπωτές για μικρές παραγωγές, συμπληρώνοντας τα κενά ή μετατοπίζοντας τις αγορές από τις μεγάλες εταιρείες με τις παγκοσμιοποιημένες αλυσίδες εφοδιασμού τους, σε τοπικά και αποκεντρωμένα επιχειρηματικά μοντέλα. Ενώ κυβερνήσεις, όπως αυτές της Κίνας, έχουν αγκαλιάσει αυτήν την τεχνολογία και ενθαρρύνουν μια εξ ολοκλήρου λαϊκή, από τις ρίζες της, βιομηχανική επανάσταση, ενώ άλλοι, όπως οι ΗΠΑ έχουν μόνο έναν προσποιητό ενθουσιασμό.

 

Ο Πρόεδρος των ΗΠΑ Μπαράκ Ομπάμα, το 2013 στο διάγγελμά του “State of the Union”, σύμφωνα με άρθρο στο CNET “Here's the 3D-printing institute in Obama's State of the Union” (Εδώ είναι το ίδρυμα για την 3D εκτύπωση στο Obama's State of the Union), αναφέρθηκε ειδικά στην 3D εκτύπωση, υποστηρίζοντας:

“Μετά την απώλεια θέσεων εργασίας για περισσότερο από 10 χρόνια, οι κατασκευαστές μας έχουν προσθέσει περίπου 500.000 θέσεις εργασίας κατά τα τελευταία τρία έτη. Η Caterpillar φέρνει θέσεις εργασίας πίσω από την Ιαπωνία. Η Ford φέρνει πίσω θέσεις εργασίας από το Μεξικό. Μετά την εγκατάσταση εργοστασίων σε άλλες χώρες όπως η Κίνα, η Intel άνοιξε την προηγμένη μονάδα της εδώ στις ΗΠΑ. Και φέτος, η Apple θα αρχίσει να παράγει και πάλι τα Macs στην Αμερική.

 

Υπάρχουν πράγματα που μπορούμε να κάνουμε, τώρα, για να επιταχυνθεί αυτή η τάση. Πέρυσι, είχαμε δημιουργήσει το πρώτο ινστιτούτο παραγωγικής καινοτομίας στο Youngstown του Οχάιο. Μια εγκαταλελειμμένη αποθήκη είναι τώρα ένα state-of-the-art εργαστήριο, όπου οι νέοι εργαζόμενοι εκπαιδεύονται και λαμβάνουν άριστη γνώση της 3D εκτύπωσης, που έχει τη δυνατότητα να φέρει την επανάσταση στον τρόπο που κάνουμε σχεδόν τα πάντα. Δεν υπάρχει κανένας λόγος αυτό να μην μπορεί να συμβεί και σε άλλες πόλεις".

 

Η Caterpillar, η Ford, η Intel και η Apple είναι μεγάλα παγκοσμιοποιημένα μονοπώλια -στην επανάσταση της προσωπικής κατασκευής, δεν θα δείτε “state-of-the art εργαστήρια” να ανοίγουν σε πόλεις σε ολόκληρη την Αμερική για να βοηθήσουν να αυξηθούν οι βάσεις αυτών των εταιρείων του Fortune 500, αλλά θα δούμε αποκεντρωμένες εναλλακτικές λύσεις για νέες εταιρείες που θα κόψουν εντελώς τις βάσεις αυτών των εταιρικών μεγαθηρίων- μια πραγματικότητα που ο Πρόεδρος των ΗΠΑ Μπαράκ Ομπάμα και τα συμφέροντα των εταιρικών-χρηματοδοτών του που τα συμφέροντα τους υπαγορεύουν την ατζέντα του, θα πρέπει σίγουρα να γνωρίζουν.

 

4ηΠΗΓΗ

 

Πριν από λίγους μήνες είχαμε αναρτήσει ένα άρθρο σχετικό με την 3D εκτύπωση - "3D εκτύπωση σε νέα εφαρμογή για κινητά ".

 

Μέσα σε όλα είχε εκφραστεί η ανησυχία για αυτούς που μπορεί να εκμεταλλευτούν την 3D εκτύπωση και τις εφαρμογές της για να τυπώσουν όπλα. Είναι κάτι τέτοιο δυνατό;

 

Ο Janos Stone ανέφερε τότε σχετικά με το Mecube, την online εφαρμογή που ανέπτυξε: "Πάντα θα υπάρχει κάποιος που θα βρει τρόπο να χρησιμοποιήσει αρνητικά οποιαδήποτε τεχνολογία ", αλλά το Mecube δεν προορίζεται για να δημιουργεί πολύπλοκα προϊόντα. Δεν είναι σε θέση να κατασκευάσει όπλα".

 

Πριν από λίγες μέρες διαβάσαμε ένα άρθρο του osarena.net  σχετικά με μια είδηση για κάποιον που εκτύπωσε τρισδιάστατα ένα όπλο το οποίο λειτουργούσε κανονικά.

 

Παραθέτουμε τη συνέντευξη που παραχώρησε στο osarena.net ο κ. Μιχάλης Φουντουκλής, Αρχιτέκτων μηχανικός με μεταπτυχιακά πάνω στον παραμετρικό σχεδιασμό (Parametric Design) και τα 3D Printers.

 

-3D printing/Εκτύπωση 3 διαστάσεων. Τι σημαίνει αυτό με απλά Ελληνικά;

 

Σημαίνει ακριβώς ό,τι και η συμβατική εκτύπωση, μόνο που γίνεται σε τρείς διαστάσεις –σε αντίθεση με τα δυσδιάστατα σχέδια του εκτυπωτή. Δηλαδή ένα τρισδιάστατα σχεδιασμένο αντικείμενο στον υπολογιστή μεταφέρεται στον υλικό κόσμο αυτό καθεαυτό.

 

-Μια τεχνολογία η οποία αυτή την στιγμή βρίσκεται σε τι στάδιο;

 

Αυτή τη στιγμή βρίσκεται σε πλήρως αναπτυσσόμενο στάδιο. Υπάρχουν εκτυπωτές που διαφέρουν σε υλικό, σε μέγεθος, σε είδος εκτύπωσης και σε τιμή, από μερικές εκατοντάδες ευρώ σε αρκετές χιλιάδες. Δεν μπορούμε να πούμε πως είναι κάτι παγιωμένο, αν και η τεχνολογία υπάρχει για τουλάχιστον είκοσι χρόνια, είναι η πρώτη φορά που έρχεται σε επαφή με το ευρύ κοινό, με τη μορφή των οικιακών printers.

 

-Όσο έχω δει στο παρελθόν, μα και με όσα αναφέρεις στο blog σου η τεχνολογία αυτή, μοιάζει να μπορεί ν’ αλλάξει ριζικά κάποια δεδομένα στην καθημερινότητα του ανθρώπου. Από ιατρική, μέχρι ακόμα και διατροφή. Κάτι τέτοιο θα έφερνε τεράστια οικονομική αναταραχή πρώτα απ’ όλα. Πιο απλά θα μείωνε κέρδη και υπερκέρδη εταιρειών.Λαμβάνοντας υπόψη, ότι στην παρούσα φάση αυτά είναι κυρίως έργα Ανοιχτού Λογισμικού & Hardware, τι πιθανότητες υπάρχουν ώστε να παραμείνουν έτσι;

 

Η αλήθεια είναι πως η τεχνολογία αυτή δεν είναι Ανοιχτού λογισμικού & Hardware, ίσως αυτό είναι το λογικό συμπέρασμα διαβάζοντας το blog μου, μιας και εγώ εστιάζω σε αυτές τις περιπτώσεις. Η αλήθεια είναι πως η οικονομική βάση της τεχνολογίας στη φάση που βρίσκεται, είναι σε μεγάλους επαγγελματικούς 3D printers που συνεργάζονται με εταιρείες και παράγουν πολλών ειδών κομμάτια. Για παράδειγμα η Nike πλέον εκτυπώνει ένα μεγάλο μέρος των παπουτσιών της.

Απλώς υπάρχει μια μεγάλη μερίδα εναλλακτικών –και πιο προσιτών- 3D printers που έχουν βγει για οικιακή χρήση και αυτή η σειρά ξεκίνησε με τον Rep-rap, το πρώτο ανοιχτού λογισμικού 3D printer. Πιστεύω πως αυτή η κατηγορία έχει πολύ μέλλον μιας και δεν σχετίζεται ακόμα με το οικονομικό και εμπορικό μοτίβο των εταιρειών που χρησιμοποιούν τους επαγγελματικούς printers. Στο μέλλον βέβαια και ανάλογα με την τροπή των πραγμάτων αυτό μπορεί να αλλάξει. Η προσωπική μου γνώμη είναι πως πάνω στη φιλοσοφία του internet, πάντα θα υπάρχει το ανοιχτού λογισμικού κομμάτι στον τομέα της τρισδιάστατης εκτύπωσης.

 

-Τα υλικά πρέπει να παίζουν σημαντικό ρόλο σε αυτό. Διάβασα την είδηση για τον κάποιον που εκτύπωσε ένα όπλο το οποίο και δοκίμασε με επιτυχία. Η για το πείραμα της “εκτύπωσης” ενός αεροπλάνου.

Μιλάμε για τεράστια κόστη αυτή την στιγμή και βιομηχανικά υλικά, σωστά; Άρα το μελλοντικό κόστος και πάλι να μπορεί να είναι υπό οικονομικό έλεγχο με βάση τις τιμές που ορίζουν οι βιομηχανίες;

Η μήπως μπορεί να υπάρξει η δυνατότητα στο μέλλον αυτό να γίνεται και με ανακυκλώσιμα υλικά;

 

Ήδη χρησιμοποιούνται και ανακυκλώσιμα υλικά. Μάλιστα εγώ χρησιμοποιώ βιοδιασπώμενο πλαστικό (με βάση το σιτάρι). Βέβαια στη περίπτωση του αεροπλάνου, σίγουρα κάτι τέτοιο δεν θα είχε εφαρμογή. Το βασικό υλικό που χρησιμοποιεί κατά κόρων αυτή η τεχνολογία είναι πλαστικό (βιοδιασπώμενο ή μη). Πειραματισμοί γίνονται βέβαια με πολλά άλλα υλικά (μέταλλο, τσιμέντο, γυαλί κα) αλλά δυστυχώς εφόσον ανήκουν στην ίδια οικονομική αγορά, θα τελούνται υπό τον ίδιο οικονομικό έλεγχο. Κάποια πράγματα δεν είναι σε θέση να αλλαχθούν ακόμη.

 

-Σε πόσα χρόνια θα μπορούμε να μιλάμε για εφαρμογή του 3D printing στην καθημερινότητα; Σε ποιον τομέα πιστεύεις πως θα υπάρξει η πρώτη “μαζική” εφαρμογή;

 

Ήδη μπαίνει ριζικά στο εξωτερικό. Μπορείς να αγοράσεις έναν εμπορικότατο 3D printer με την τιμή κοντά στα χίλια ευρώ, όπου μπορείς να βγάζεις διακοσμητικά, παιχνίδια, κοσμήματα και τα λοιπά. Το βασικό πρόβλημα είναι πως θα πρέπει να γνωρίζεις και πώς να σχεδιάζεις 3D, για να έχει νόημα να έχεις ένα τέτοιο μηχάνημα. Πράγμα που δυσκολεύει την μαζική ένταξη του προϊόντος στην αγορά. Πάω στοίχημα όμως πως δεν θα αργήσουν να έρθουν και σχεδιαστικά kits που θα απλουστεύουν την τρισδιάστατη σχεδίαση με τον ίδιο τρόπο που τα windows απλουστεύουν μια γλώσσα προγραμματισμού.

 

-Καταλήγοντας, το 3D printing είναι ένα εργαλείο και αυτό μελλοντικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οτιδήποτε και από τον καθένα (σχεδόν). Σωστά;

 

Δεν μου αρέσει να είμαι απόλυτος, αλλά κατά ένα μεγάλο ποσοστό ναι. Βέβαια δεν θα έχει την ανάγκη ο καθένας να το χρησιμοποιήσει, αλλά αν το οικονομικό πρότυπο της τότε γενιάς το απαιτήσει, μπορεί να δημιουργηθεί εκείνη η ανάγκη, βάση μόδας.

 

-Μπορεί δηλαδή, κάποιος με λίγες γνώσεις και πολύ διάθεση να κατασκευάσει, έστω και ένα πρότυπο; Υπάρχουν κάπου “οδηγίες”;

 

Αυτή τη στιγμή απαιτείται κάποιος να έχει γνώσεις σχεδιασμού 3D, στον υπολογιστή. Κάτι το οποίο είναι σχετικά εξειδικευμένο σε αρχιτέκτονες και σχεδιαστές. Οδηγίες με την έννοια που το εννοείς όχι. Υπάρχουν όμως σελίδες στο ίντερνετ που δίνουν (δωρεάν ή με πληρωμή) έτοιμα σχέδια για εκτύπωση. Εκεί θα υπάρξει στο μέλλον μια τεράστια αγορά πιστεύω. Η αγορά των 3D designers που θα παράγει τα σχέδια που θα εκτυπώνει ο κόσμος σπίτι του.

 

-Από συνεργασία με λογισμικό, τι χρειάζεται;

 

Κάποιο λογισμικό που να κάνει 3D design, όπως το Rhinoceros, 3Ds max, Maya, Archicad, Google sketch up, Autocad 3D κ.α

 

-Εκτός του Hackerspace που είναι γνωστό που άλλου μπορεί να δει κάποιος έναν 3D εκτυπωτή στην Ελλάδα;

 

Στο σπίτι μου στην Αθήνα! Πέρα από την πλάκα, το Πολυτεχνείο Αθηνών έχει ένα τέτοιο εργαστήριο –που τελεί υπό την διεύθυνση του κύριου Παπαλεξόπουλου- και έχει έναν 3D printer αν όχι και παραπάνω πλέον. Πέρα από αυτό υπάρχουν και εταιρείες πλέον στην Ελλάδα που αναλαμβάνουν εκτυπώσεις, οπότε και εκεί υπάρχει πρόσβαση.

 

-Γενικότερα η άποψη σου για το Ανοιχτό/Ελεύθερο Λογισμικό;

 

Είμαι μεγάλος φαν του ελεύθερου λογισμικού και της ελεύθερης διάδοσης της γνώσης γενικότερα. Υποστηρίζω σελίδες όπως το Thingiverse που φιλοξενούν και διανέμουν δωρεάν σχέδια χρηστών. Μάλιστα έχω την διπλωματική του μεταπτυχιακού μου εκεί, μια οικιακή ανεμογεννήτρια που είχα σχεδιάζει, δωρεάν σε όποιον θέλει να την κατεβάσει και να την εκτύπωση σε έναν 3D printer. Πιστεύω πως έχει τεράστια επίπτωση στο μέλλον μας, η κοινότητα και η φιλοσοφία του ελεύθερου λογισμικού. Ο Χιπισμός του εικοστού πρώτου αιώνα αν θες και δεν το λέω υποτιμητικά.

 

Πηγή: osarena.net

                                                      

4ηΠΗΓΗ

Συνέντευξη στη Ντία Μούλου  

 

Η τρισδιάστατη εκτύπωση όλο και περισσότερο εξαπλώνεται στον χώρο της ιατρικής, εξελίσσοντας τη Βιοϊατρική Μοντελοποίηση (Biomedical Modelling) και ανοίγοντας νέους ορίζοντες στους επιστήμονες, χαρίζοντας παράλληλα ελπίδα σε εκατομμύρια ασθενών παγκοσμίως. Ο συντελεστής της Βιοϊατρικής Μοντελοποίησης και της τρισδιάστατης εκτύπωσης στην ιατρική και επικεφαλής του σχετικού τμήματος του Πανεπιστημίου του Sussex στην Αγγλία, Παναγιώτης Διαμαντόπουλος, μιλά αποκλειστικά στο newpost.gr και εξηγεί τις δυνατότητες, τις εφαρμογές και τις προοπτικές τους.

Καταρχήν τι είναι η «Βιοϊατρική Μοντελοποίηση»;

 

Είναι κλάδος της Βιοϊατρικής Μηχανικής και ουσιαστικά είναι η εφαρμογή μεθόδων σχεδίασης και κατασκευών στην ανθρώπινη ανατομία. Βασικός σκοπός είναι η διάγνωση παθολογιών, η προσομοίωση χειρουργικών διαδικασιών και η χειρουργική καθοδήγηση. Επίσης, σκοπεύει στην δημιουργία εξατομικευμένων εμφυτευμάτων, εργαλείων και σχετικών ιατρικών προϊόντων.

    

Πως ξεκίνησε το ενδιαφέρον σας για αυτό το αντικείμενο;             

                                           

Ως συνέχεια της διπλωματικής μου εργασίας, σαν μηχανολόγος μηχανικόs βιοϊατρικής, εργάστηκα το 1994 με την εταιρεία Johnson & Johnson πάνω στην βελτίωση εμφυτευμάτων αρθροπλαστικής. Κατά την διάρκεια αυτής τη εργασίας έπρεπε να χρησιμοποιηθεί η νέα ακόμα τεχνολογία του σχεδιασμού μέσω υπολογιστή (γνωστή πλέον ως CAD ή Computer Aided Design) για την δημιουργία ενός εικονικού μοντέλου του γονάτου. Η σχεδίαση όμως αυτής της γεωμετρίας αποδείχτηκε κάτι παραπάνω από δύσκολη, καθώς χρειάστηκε να δημιουργηθεί σημείο-σημείο, γραμμή-γραμμή.... κάτι που πήρε αρκετούς μήνες.... και τελικά το αποτέλεσμα δεν έδειχνε ως γόνατο... Αποφάσισα λοιπόν στην συνέχεια να ασχοληθώ σε μεταπτυχιακό επίπεδο με την ανάπτυξη μιας διαδικασίας που θα διευκόλυνε παρόμοιες εργασίες. Αυτό οδήγησε στην δημιουργία του σχετικού εργαστηρίου στο πανεπιστήμιο από το 1996 και σκοπός της ερευνάς μου έγινε πλέον η δημιουργία ανατομικών μοντέλων (εικονικών και φυσικών) μέσω πρακτικών διαδικασιών, καθώς και η μελέτη των εφαρμογών τους στην Ιατρική και Βιοϊατρική Μηχανική.

 

Πως φτάσατε στην τρισδιάστατη εκτύπωση;

 

Η διαδικασία που αναπτύχθηκε για πρώτη φορά, ήταν η σύνδεση της Ιατρικής Απεικόνισης (Medical Imaging) (όπως αξονική τομογραφία), με διαθέσιμες τεχνολογίες σχεδίασης, προσομοίωσης και κατασκευών. Στο πλαίσιο αυτό μελετήθηκαν και οι διάφορες μέθοδοι παραγωγής, γνωστές ως Ταχεία Προτοτυποποίηση (Rapid Prototyping). Μία από αυτές τις μεθόδους ήταν και η Στερεολιθογραφία (Stereolithography), όπως, στη συνέχεια, και η τρισδιάστατη εκτύπωση (3D Printing). Αποτέλεσμα ήταν να αυτοματοποιήσουμε την μεταφορά πληροφοριών της ανθρώπινης γεωμετρίας μεταξύ τομογράφου και μηχανήματος κατασκευής και να την εφαρμόσουμε σε πραγματικά κλινικά περιστατικά.

 

Αν καταλαβαίνω σωστά, υπάρχουν πολλές τεχνικές τρισδιάστατης εκτύπωσης;  

 

Ναι. Η τρισδιάστατη εκτύπωση ξεκίνησε ως μια από τις τεχνικές Rapid Prototyping, αλλά ως όρος όμως σταδιακά υπερισχύει καθώς είναι εύκολα κατανοητός και τα περισσότερα μηχανήματα αρχίζουν να μοιάζουν πλέον με 'μεγάλους' εκτυπωτές. Όλες αυτές οι μέθοδοι έχουν βασικό χαρακτηριστικό ότι «χτίζουν» υλικό, αντί να «κόβουν» και το πρώτο μηχάνημα παρουσιάστηκε εμπορικά το 1987 (Στερολιθογραφία). Η τρισδιάστατη εκτύπωση ως τεχνική (με χρήση υλικού σε σκόνη) ολοκληρώθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 90 και γίνονται διαρκώς σημαντικές βελτιώσεις, π.χ. μεγαλύτερη ακρίβεια, δυνατότητα χρωματισμού, νέα υλικά, κλπ. Είναι πλέον μια πραγματικότητα και καθώς γίνεται όλο και ποιο προσιτή, πρακτικά και οικονομικά, θα είναι σύντομα μέρος της ζωής μας. Σαν γενική διαδικασία, αντί να γράφεις ένα κείμενο, σχεδιάζεις με το κατάλληλο πρόγραμμα και απλά εκτυπώνεις το σχέδιό σου... όπως και με τους κοινούς εκτυπωτές. Ήδη έχω έναν τέτοιον εκτυπωτή και με βοηθάει για απλά θέματα της εργασίας μου.  

 

Πως αποδέχτηκε ο ιατρικός κόσμος τις νέες αυτές μηχανολογικές δυνατότητες;

 

Την όλη διαδικασία απεικόνισης-σχεδιασμού-κατασκευής (Biomedical Modelling) την παρουσιάσαμε πρώτη φορά το 1999 στο Λονδίνο και στο Royal College of Surgeons, και στην συνέχεια σε πάρα πολλά συνέδρια διαφόρων ειδικοτήτων. Το 2004 οργανώθηκε το πρώτο σεμινάριο «Medical Prototyping» στην Βρετανία και από τα πρώτα παγκοσμίως. Από τότε και μέχρι τώρα, από τις βασικές μου ασχολίες είναι η παρουσίαση των δυνατοτήτων αυτής της τεχνολογίας. Δεν σας κρύβω όμως ότι όσο πιο μεγάλο ενδιαφέρον υπήρχε από την πλευρά των εμβιομηχανικών, αλλά τόσο συγκρατημένη ήταν η αντίδραση του ιατρικού κόσμου. Αυτό συχνά με έκανε να αμφιβάλλω και εμένα τον ίδιο για τα το πόσο χρήσιμη μπορεί τελικά να είναι.

 

 Το γεγονός όμως ότι όλο και περισσότεροι γιατροί (ιδίως χειρουργοί) έδειχναν ενδιαφέρον και έκαναν χρήση αυτών των «βιομοντέλων», μου έδινε κουράγιο να συνεχίζω ώστε να αποδείξω την αξία αυτής της τεχνολογίας. Αυτό κάνω ακόμα και σήμερα, και η βασική μου ασχολία είναι να δουλεύω καθημερινά στην εφαρμογή αυτών των διαδικασιών όπου χρειάζεται.  

 

Πείτε μας λίγα λόγια για τη διαδικασία που ακολουθείται για την κατασκευή των ιατρικών τρισδιάστατων μοντέλων.

 

Συνήθως απαιτείται αξονική τομογραφία (CT), αλλά ανάλογα με την ανατομία που μας ενδιαφέρει, μπορεί να γίνει χρήση και άλλων μεθόδων. Πλέον υπάρχει ακόμα και η δυνατότητα τρισδιάστατης φωτογραφίας, αν μας ενδιαφέρουν μόνο τα εξωτερικά χαρακτηριστικά, π.χ. το πρόσωπο και όχι εσωτερικές δομές.

Στη συνέχεια γίνεται επεξεργασία της εικόνας που παίρνουμε από το απεικονιστικό μηχάνημα και μέσω εξειδικευμένου λογισμικού προσδιορίζεται η ανατομία που θέλουμε. Αποτέλεσμα είναι η δημιουργία ενός καταρχήν τρισδιάστατου εικονικού μοντέλου. Τέλος, αυτό το εικονικό μοντέλο μεταφέρεται ως συγκεκριμένο format αυτόματα στο μηχάνημα τρισδιάστατης εκτύπωσης και κατασκευάζεται slice by slice. Το χρονικό διάστημα μπορεί να είναι μερικές ώρες ή ακόμα και μια μέρα, ανάλογα με το μέγεθος του μοντέλου. Το κόστος είναι ανάλογο του χρόνου επεξεργασίας, του χρόνου κατασκευής και του υλικού.

 

Οι πιο κοινές μέθοδοι για ιατρικές εφαρμογές είναι: Stereolithography και 3D Printing. Υπάρχουν όμως πλέον διάφορες τεχνικές κατασκευής, όλες με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους. Σε γενικές γραμμές, το αποτέλεσμα είναι αντίγραφα της ανθρώπινης ανατομίας με ακρίβεια μικρότερη του χιλιοστού. Η διαδικασία είναι γενικά γνωστή ως Medical Rapid Prototyping, Biomodelling, Medical Modelling ή και Medical 3D Printing.  

 

Τι υλικά χρησιμοποιούνται για την κατασκευή τους;

 

Μπορούν να παραχθούν σε πολλά υλικά, συνήθως ρητίνες, συμπεριλαμβανομένων και βιο-συμβατών που έχουν αναπτυχθεί ειδικά για ιατρικές εφαρμογές. Οι ρητίνες αυτές μπορούν π.χ. να αποστειρωθούν, να έρθουν σε επαφή με τον ασθενή ή, σε μερικές περιπτώσεις, ακόμα και να εμφυτευτούν. Επίσης, έχουν ιδιότητες παρόμοιες με εκείνες των ανατομικών ιστών (π.χ. οστά), έτσι ώστε να μπορεί να γίνει η πρακτική εξάσκηση μίας επέμβασης χρησιμοποιώντας τα εργαλεία ενός χειρουργείου. Τέλος, είναι διαφανείς ή μπορεί να χρωματιστούν επιλεκτικά, για να τονίσουν συγκεκριμένες περιοχές, όπως  νεύρα, αρτηρίες, αγγεία, ρίζες δοντιών, ή π.χ. όγκους.

 

Σε ποιους τομείς της ιατρικής εφαρμόζεται και με ποιον τρόπο συμβάλλει στην αποτελεσματικότερη θεραπεία του ασθενή;

 

Το «Medical Rapid Prototyping» έχει εφαρμογή σε πολλούς ιατρικούς κλάδους, όπως η γναθοχειρουργική, η ορθοπεδική, η κρανιοπροσωπική χειρουργική, η πλαστική και επανορθωτική χειρουργική, η νευροχειρουργική, η ογκολογία, η οδοντιατρική, η αγγειακή χειρουργική, η καρδιολογία και η νευρολογία. Τυπικές κλινικές εφαρμογές είναι σύνθετα κατάγματα, αφαίρεση όγκων, εμφυτεύματα κρανιοπλαστικής, ολικές αρθροπλαστικές, τεχνικές επιμήκυνσης, κρανιοπροσωπικές δυσμορφίες, προσθετική προσώπου, μεταμοσχεύσεις, κλπ. Καθώς όμως το «Medical Prototyping» είναι ακόμα μία πολύ πρόσφατη τεχνική, αυτές είναι μόνο μερικές από τις εφαρμόσιμες κλινικές περιπτώσεις. Οι πραγματικές εφαρμογές καλύπτουν όλο το φάσμα της Ιατρικής και απομένει να τις βρούμε.  

 

Από τα βασικά πλεονεκτήματα αυτών των τεχνικών είναι ότι τα ιατρικά προβλήματα μπορούν να γίνουν καλύτερα κατανοητά. Ένα πραγματικό αντίγραφο της παθολογικής περιοχής του ασθενή, διευκολύνει τον χειρουργό να καταλάβει το πρόβλημα και να αντιληφθεί την πολυπλοκότητα του. Η δυνατότητα περιστροφής σε πραγματικό χρόνο είναι εμφανής όπως και η διευκόλυνση της επικοινωνίας μεταξύ της χειρουργικής ομάδας και του ασθενή.

 

Το ανατομικό μοντέλο παρέχει όλες τις απαραίτητες πληροφορίες για την επίτευξη των βέλτιστων αποτελεσμάτων. Στην κρανιοπλαστική για παράδειγμα, ένα αντίγραφο του κρανίου είναι το τέλειο εργαλείο για την διαμόρφωση του επιθυμητού εμφυτεύματος. Κατά αυτό τον τρόπο επιτυγχάνεται υψηλότερη ακρίβεια, βέλτιστη μορφή και καλύτερο αισθητικό αποτέλεσμα. Επιπλέον, ο χρόνος της σχετικής χειρουργικής επέμβασης μειώνεται δραστικά, δεδομένου ότι όλη η προετοιμασία έχει γίνει εκ των προτέρων και το εμφύτευμα είναι έτοιμο για τοποθέτηση.

 

Τέλος, όπως είναι δυνατή η μείωση του χρόνου της εγχείρησης και η επιτάχυνση της αποκατάστασης της υγείας του ασθενή, έτσι μειώνεται και το γενικό κόστος της θεραπείας και της χειρουργικής επέμβασης.

 

Εφαρμόζεται και στην Ελλάδα η μέθοδος αυτή;

 

Ναι, υπάρχουν πολλές εφαρμογές και με τη βοήθειά σας ελπίζω να αναδειχθούν. To Medical Prototyping  παρουσιάστηκε πρώτη φορά στην Ελλάδα το 1999, στο Πανελλήνιο Συνέδριο Ακτινολογίας, και στην συνέχεια σε πολλά αλλά Συνέδρια όπως της Ορθοπαιδικής, Γναθοχειρουργικής, Καρδιολογίας. Ένας από τους κλάδους που έχει σημαντική εφαρμογή είναι στην Οδοντιατρική και στην κατασκευή χειρουργικών οδηγών για την τοποθέτηση οδοντικών εμφυτευμάτων. Στην συγκεκριμένη εφαρμογή, τα πλεονεκτήματα είναι λιγότερο τραύμα, λιγότερη ταλαιπωρία, λιγότερος πόνος και καλύτερο αισθητικό αποτέλεσμα. Μάλιστα πρόσφατα ολοκληρώθηκε και ένα σχετικό ελληνικό βιβλίο.

 

Αυτή την περίοδο πάνω σε τι εργάζεται η ομάδα σας; Τι προοπτικές έχει η τεχνική;

 

Η ιατρική απεικόνιση έχει πλέον συνδυαστεί με τον σχεδιασμό και την κατασκευή, αλλά ακόμα δεν έχει ενσωματωθεί η προσομοίωση, τουλάχιστον στον βαθμό που θέλουμε. Βασικό ενδιαφέρον μας λοιπόν είναι η αυτοματοποίηση και αυτής της δυνατότητας, που θα σημαίνει ότι π.χ., αν ένας ασθενής χρειάζεται αρθροπλαστκή, θα γίνεται η αξονική, θα σχεδιάζεται το εμφύτευμα στα μέτρα του, θα κατασκευάζεται μέσω 3D εκτύπωσης (ήδη μπορεί να γίνει), αλλά όλα αυτά αφού ήδη έχει μελετηθεί εικονικά και η συμπεριφορά του εμφυτεύματος αυτού για την μελλοντική του χρήση. Ίσως να ακούγεται «επιστημονική φαντασία», αλλά 15 χρόνια πριν, αυτή ήταν η αντιμετώπιση και της 3D εκτύπωσης και αυτών που συζητάμε σήμερα. Σύντομα η τρισδιάστατη εκτύπωση θα αποτελεί βασικό διαγνωστικό εργαλείο δίπλα στον αξονικό τομογράφο. Προς το παρόν δεν υπάρχει η τεχνογνωσία και η εμπειρία για την χρήση αυτών των μεθόδων. Η πραγματικότητα είναι τριών διαστάσεων αλλά ακόμα προσπαθούμε να μάθουμε πως να την διαχειριστούμε.

 

Υπάρχουν πολλές αντίστοιχες ερευνητικές ομάδες στην Ευρώπη και τον κόσμο;

 

Καθώς το αντικείμενο και τα πλεονεκτήματα αυτών των διαδικασιών γίνονται γνωστά, ασφαλώς υπάρχουν πλέον αρκετές επιστημονικές ομάδες παγκοσμίως. Η κάθε μία όμως έχει διαφορετικά ενδιαφέροντα. Το σημαντικό είναι ότι πλέον προάγεται η συνεργασία διαφόρων ειδικοτήτων και έτσι είναι σίγουρο ότι θα υπάρξει σημαντική περαιτέρω ανάπτυξη στον τομέα. Ήδη, όπως αναφέρθηκε, γίνονται προσπάθειες για εκτύπωση με «βιοϋλικά». Ένα μεγάλο κεφάλαιο.... Νομίζω ότι όλοι φανταζόμαστε τι μπορεί να σημαίνει αυτό....  

 

Στο μέλλον να περιμένουμε δηλαδή ίσως και «εκτύπωση» ολοκληρωμένων οργανισμών;  

 

Αυτό είναι σίγουρα το μέλλον και βασικός περιορισμός προς το παρόν είναι η διαχείριση των «βιολογικών υλικών» και η διαδικασία για την πρακτική εκτύπωση. Είναι όμως μια από τις πλέον σημαντικές εφαρμογές και που μάλλον πρέπει να τη συζητήσουμε ξεχωριστά...

 

Είστε ο μόνος Έλληνας που ασχολείται τόσο ενεργά με τις τεχνικές «Βιοϊατρικής Μοντελοποίησης»  και τρισδιάστατης εκτύπωσης στην ιατρική; Τι οραματίζεστε;  

 

Ως μηχανικός δεν γνωρίζω δυστυχώς κάποιον άλλον Έλληνα που να ασχολείται ενεργά με το συγκεκριμένο αντικείμενο, αλλά ευτυχώς υπάρχουν πολλοί Έλληνες γιατροί που εκτιμούν αυτή την τεχνολογία και έχουν βοηθήσει πολύ στη εισαγωγή και εφαρμογή της στην χώρα μας. Ευτυχώς, υπάρχουν επιστήμονες που θέλουν και προσπαθούν να βελτιώσουν το έργο τους, ακόμα και κάτω από τα συνήθη ελληνικά προβλήματα.... Προσωπικά, σκοπός μου ήταν πάντα να αναπτυχθεί μια συγκεκριμένη τεχνολογία και τώρα αυτή είναι διαθέσιμη. Η εξέλιξη της από εμάς ή άλλους επιστήμονες είναι δεδομένη.

 

Το προσωπικό μου όνειρο ήταν και είναι να οργανωθεί μια τέτοια διαδικασία μέσα σε ένα κλινικό περιβάλλον στην Ελλάδα, όπως ένα νοσοκομείο, και να μπορώ άμεσα να δίνω λύσεις στις ιατρικές ανάγκες αλλά και να ερευνώ τις τυχόν ιδέες του ιατρικού προσωπικού. Για εμένα αυτό είναι «καινοτομία», που μπορεί πραγματικά να αλλάξει την ζωή όλων.

 

 

Διαβάστε εδώ: http://newpost.gr/post/220959/p-diamantopoylos-sto-newpost-o-ellinas-protoporos-tis-3D-ektuposis-stin-iatriki#ixzz2pz9pUuTn