Een kinderarts-intensivist heeft samen met de afdeling MedTech Prototyping & Development van het Amsterdam UMC een oplossing bedacht voor het feit dat beademingsmaskers voor kinderen die op de IC belanden vaak niet goed passen. Binnenkort kunnen deze maskers in het AUMC voor elk kind op maat ontworpen en geprint worden met een 3D-printer.
Leveranciers van beademingsmaskers hanteren diverse standaardmaten. Die passen vaak net niet goed genoeg bij kinderen. Daardoor moeten de maskers, om lekken te voorkomen, soms strakker aangetrokken worden dan wenselijk is. Dat kan pijnlijke drukplekken in het gelaat veroorzaken.
Lekvrij beademen
In sommige gevallen lukt het met die standaardmaskers helemaal niet om lekvrij te beademen, en dan moet de beademing via een buisje geregeld worden, wat ook oncomfortabel is voor een kind. “Dan moet je kinderen in slaap brengen, terwijl ze met beademing via een masker gewoon wakker kunnen blijven en interactie kunnen hebben met hun familie en met ons. Invasief beademen geeft ook meer kans op infecties of schade aan de luchtwegen. Dus dat is niet wat je wilt”, vertelt kinderarts-intensivist Reinout Bem.
Het idee om maskers op maat te maken met een 3D-printer zorgde nog wel voor een andere uitdaging. De kinderarts en zijn team wilden namelijk flexibele maskers kunnen printen, voor optimaal comfort. Echter, het printen van zachte materialen is nog een relatief nieuwe technologie voor 3D-printers. Bovendien moet het materiaal dat uit de printer komt ook biocompatibel zijn, zodat het door de huid verdragen wordt.
Emma Origin One 3D-printer
Voor de zoektocht naar de juiste printer riep het team de hulp in van studenten Technische geneeskunde van de TU Delft en de Universiteit Twente. Uiteindelijk viel de keuze op de Origin One, Die 3D-primnter werd gezamenlijk aangeschaft door de afdelingen Kinder-IC en MedTech van het AUMC, met financiële steun van Stichting Steun Emma Kinderziekenhuis. De printer, die 100.000 euro kostte, kreeg daarom de naam Emma Origin One. De samenwerking maakte het ook mogelijk promovendus Rosemijne Pigmans aan te stellen. Zij is inmiddels de spil van het project. “Zo’n intense samenwerking is redelijk uniek”, aldus Bem.
Doel van het project is ervoor te zorgen dat elk kind dat op de IC belandt met ademhalingsproblemen binnen 24 uur een gepersonaliseerd masker heeft. Daarvoor wordt het gezicht van het kind met een handscanner in kaart gebracht. Dat kan al binnen een halve minuut. De scan wordt vervolgens in een speciaal ontwikkeld softwareprogramma geladen. “Daarna moet een arts of verpleegkundige een aantal landmarks aanklikken, punten die het programma nodig heeft om tot een goed passend masker te komen. Denk aan de neusbrug of de jukbeenderen. Die gegevens verwerkt het programma tot een ontwerp dat geprint kan worden. Dat printen duurt een aantal uur”, vertelt Bem.
Testen en MDR-toestemming
De afgelopen periode zijn de procedure en het printen uitgebreid getest. Voordat de 3D-geprinte beademingsmaskers in de praktijk gebruikt mogen worden, moet toestemming gevraagd worden aan de Medical Device Regulation (MDR)-commissie van Amsterdam UMC. “Dit is vooral bedoeld om aan te tonen dat je heel goed hebt nagedacht aan welke eisen het product moet voldoen en hoe je de risico’s voor de patiënt minimaliseert. Dan gaat het er bijvoorbeeld om dat het materiaal veilig is voor de huid en dat je met constante kwaliteit kunt printen”, vertelt Rosemijne Pigmans.
Het team verwacht dat die toestemming binnen een half jaar geregeld zal zijn. Dan kan officieel gestart worden met het testen van de beademingsmaskers pp de Kinder-IC. Uiteindelijk is het streven om ook voor andere patiëntengroepen op maat gemaakte beandemingsmaksers te gaan printen en gebruiken. Voor die groep zijn gepersonaliseerde maskers misschien nog wel logischer, omdat ze soms levenslang vele uren per etmaal een masker moeten dragen”, besluit Bem.
Tijdens de COVID-19 pandemie, toen er een tekort was aan beademingsapparatuur, is ook veel onderzoek gedaan naar het gebruik van 3D-printtechnologie om beademingsapparatuur te produceren. Studenten van de TU Delft ontwikkelden toen de AIRone, een betaalbaar en eenvoudig te bedienen en produceren beademingsapparaat dat in no time internationale belangstelling verwierf.
