Oční protéza z 3D tiskárny

V době, kdy Vocílka přemýšlel nad tématem bakalářské práce, byla na fakultě přednáška o 3D tisku. Třiadvacetiletého studenta strojírenství, který sám v dětství na levém oku přišel o zrak, napadlo, že by s pomocí této technologie mohl vyrobit protézu.

Oční náhrady se nyní vyrábějí náročnou ruční metodou ze skla či akrylátu. Například duhovka se u skleněných protéz vytváří z různě barevných tyčinek, které se vzájemně mísí, dokud se nedosáhne požadované barvy duhovky druhého oka. 

Student začal vyhledávat informace a po domluvě s vyučujícím využil svoji starou protézu, kterou naskenoval na 3D skeneru. Na strojírenském veletrhu oslovil kuřimskou firmu, která má k dispozici 3D tiskárny. V brněnské fakultní nemocnici si nechal nafotit zdravé oko. V počítači poté 3D model upravil a propojil s texturou vytvořenou z fotografie oka. Pak už stačilo jen vyexportovat, poslat do tiskárny a čekat, zda se experiment povede.

S prvním výtiskem byl spokojený, přesto ho mrzelo, že protéze scházelo červené žilkování. Navíc chyběla povrchová úprava, která by napodobila plasticitu a lesk oka. "To jsme vyřešili v závěru, kdy se na prototyp nanesla vrstva plexiskla jako je tomu u současných akrylátových protéz," uvedl Vocílka.

Výhoda tisku očních protéz spočívá především ve věrnosti duhovky, které se dá pomocí 3D techniky lépe dosáhnout. Za velké plus považuje Vocílka i čas, který se při strojové výrobě ušetří. "Mojí metodou trvá tisk necelou hodinu a půl. Výroba akrylátové protézy trvá osm. Skleněnou sice pacient může mít už za dvě hodiny, ale taky se nemusí povést a už ji není možné dále upravovat," řekl mladý strojař, který ale připouští, že zatím bylo nutné k tisku protézy připočíst čas na úpravu modelu a zalití povrchu do akrylátu. Právě proto doufá, že se mu podaří navrhnout protézu, která by další úpravy nepotřebovala. Také z důvodu nižší ceny.

"Náklady na 3D tisk dosáhly necelých 850 korun. To je zhruba třetina ceny u nás ručně vyráběných protéz. Po započtení dokončovacích prací, kdy bylo třeba vyrobit formu, zaplatit plexisklo i práci protetika, byla ale výsledná cena srovnatelná s ruční výrobou," vysvětlil Vocílka.

Levnější by tak byla až druhá verze protézy, na kterou by student chtěl namísto běžně dostupného fotopolymeru použít biokompatibilní materiál. "Materiál je buď bílý, nebo průhledný. Z bílého by bylo bělmo a z průhledného vrstva, která by protézu překrývala. Výroba by tak celá proběhla 3D tiskem a bez závěrečných úprav by se razantně snížila i cena. Kromě toho je biokompatibilní materiál zdravotně nezávadný," vysvětluje student.

Protéza každého pacienta by také mohla být uložena v počítači a po skončení životnosti oční náhrady lze bez dalších vyšetření ihned vyrobit novou. Za svoji práci obdržel cenu od firmy Bosch.