Wie zijn de mensen die de toekomst van 3D-printing in ziekenhuizen vormgeven?
Het Europese project Inside 3D brengt onderzoekers, artsen, apothekers, ingenieurs en tal van andere experts samen rond één gemeenschappelijke ambitie: 3D-printing in ziekenhuizen verder ontwikkelen om de zorg en medische opleiding te verbeteren.
Met deze interviewreeks nodigen we u uit om kennis te maken met de partners die het project elke dag mee vormgeven. Elk van hen deelt zijn of haar expertise, rol binnen Inside 3D en visie op de mogelijkheden die 3D-printing biedt voor het ziekenhuis van morgen.
Vandaag geven we het woord aan Théodore Owczarski, tandarts en doctoraatsonderzoeker, die werkt aan de ontwikkeling van 3D-geprinte tandheelkundige modellen om de opleiding van studenten tandheelkunde verder te verbeteren.
Kun je ons vertellen wat jouw rol binnen het Inside 3D-project is en waar je aan werkt op het gebied van educatieve modellen voor de tandheelkunde?
Mijn rol binnen het project maakt deel uit van mijn doctoraatsonderzoek, dat tot doel heeft te bepalen welke benaderingen voor preklinische oefeningen het meest doeltreffend zijn met de modellen die we via 3D-printing ontwikkelen, om zo de klinische vaardigheden van studenten tandheelkunde te versterken.
Mijn werk omvat het ontwerpen van 3D-tandmodellen en het bestuderen van hun mechanische eigenschappen en hoe ze tijdens het gebruik worden ervaren. Daarnaast probeer ik voor elke aanpak het optimale moment en de ideale hoeveelheid training te bepalen, om zo een leertraject voor te stellen dat gebaseerd is op objectieve gegevens en uiteindelijk de kwaliteit van de opleiding van studenten en de zorg die zij later zullen verlenen te verbeteren.
Hoe kan 3D-printing de opleiding van studenten tandheelkunde veranderen?
3D-printing maakt echt een verschil, omdat het mogelijk is om gepersonaliseerde educatieve modellen te ontwerpen en te gebruiken, in tegenstelling tot de gestandaardiseerde industriële modellen die tot nu toe werden gebruikt. Concreet kunnen we een oefening aanpassen aan de specifieke behoeften van één student of van een volledige groep studenten: we kunnen de anatomische complexiteit, het volume van de tandpulpa (de holte waarin de ‘zenuw’ zich bevindt) of de moeilijkheidsgraad van de toegang variëren, afhankelijk van het niveau en de vooruitgang van de studenten.
Dankzij deze flexibiliteit in de productie kunnen we een model ook snel aanpassen, tekortkomingen corrigeren en het verder ontwikkelen op basis van feedback van studenten en docenten. Zo stappen we af van een aanpak waarbij iedereen op hetzelfde generieke model oefent en evolueren we naar meer geïndividualiseerd onderwijs, waarmee we gericht kunnen inspelen op de tekortkomingen van een student of op de leerdoelen van een bepaalde opleiding, terwijl de modellen toegankelijk blijven wat betreft kosten en productietijd.
Wat zijn de belangrijkste uitdagingen bij het ontwikkelen van een educatief model dat de klinische omstandigheden zo getrouw mogelijk nabootst?
De eerste uitdaging is het nauwkeurig nabootsen van de tandheelkundige anatomie, omdat we op een uiterst kleine schaal werken. Op het niveau van de tand werken we al met millimeters, maar zodra we naar de pulpakamer of de wortelkanalen gaan, bevinden we ons op een schaal van ongeveer een tiende van een millimeter. Dat drijft de mogelijkheden van 3D-printtechnieken tot het uiterste.
De tweede uitdaging is het nabootsen van de haptische sensatie bij het gebruik van de modellen.
De tand is het sterkst gemineraliseerde weefsel van het menselijk lichaam en heeft een zeer specifieke hardheid en weerstand bij het boren. Het is daarom bijzonder moeilijk om dit tactiele gevoel nauwkeurig na te bootsen met geprinte materialen, die niet dezelfde mechanische eigenschappen hebben als natuurlijk glazuur of dentine.
Deze twee vereisten – geometrische nauwkeurigheid en haptische getrouwheid – vormen de kern van de uitdagingen bij het ontwerpen van een realistisch educatief model.
Heeft jouw klinische ervaring invloed op het ontwerp van de educatieve modellen die je ontwikkelt? Zo ja, op welke manier?
Ja, absoluut. Door mijn klinische ervaring besteed ik bijzonder veel aandacht aan de getrouwheid van de modellen die ik ontwikkel, omdat ik concreet weet wat een student zal tegenkomen wanneer hij of zij met een echte patiënt werkt. Dankzij mijn dagelijkse praktijk kan ik de verschillen identificeren tussen een ‘theoretisch’ model en de klinische realiteit: de textuur van de weefsels, de moeilijkheid om bepaalde zones te bereiken en de technische handelingen die in de praktijk daadwerkelijk problemen opleveren.
Deze klinische blik bepaalt de ontwerpkeuzes, bijvoorbeeld bij het vastleggen van de mechanische eigenschappen van een materiaal, het afstemmen van de moeilijkheidsgraad van een oefening of het selecteren van de meest relevante anatomische situaties om na te bootsen. Zonder deze klinische verankering zouden we het risico lopen technisch geavanceerde modellen te ontwikkelen die niet aansluiten bij de werkelijke opleidingsbehoeften, terwijl het doel juist is om studenten zo goed mogelijk voor te bereiden op de situaties waarmee ze later in de praktijk te maken krijgen.
Het Inside 3D-project is inmiddels halverwege. Welk moment is je tot nu toe het meest bijgebleven en waar kijk je het meest naar uit voor het vervolg?
Het moment dat mij het meest is bijgebleven, zijn de praktijksessies die rechtstreeks met de studenten werden georganiseerd. Het was bijzonder waardevol om rechtstreeks te zien welke impact deze oefeningen op hun leerproces hebben en vooral om hun oprechte interesse en betrokkenheid bij deze modellen te zien.
Het geeft betekenis aan al het ontwerpwerk dat eraan voorafgaat: urenlang een model in het laboratorium verfijnen en vervolgens zien hoe studenten er nieuwsgierig mee aan de slag gaan, vragen stellen en concreet vooruitgang boeken in hun handelingen, bevestigt dat we op de goede weg zijn.
Het levert ook waardevolle feedback op voor het vervolg van het project, aangezien hun reacties en opmerkingen tijdens deze sessies rechtstreeks bijdragen aan de aanpassingen die we in de volgende versies van de modellen kunnen doorvoeren.
Binnenkort volgt een nieuw interview in onze reeks Achter de schermen bij Inside 3D en maken we opnieuw kennis met een van de mensen die de ontwikkeling van 3D-printing in ziekenhuizen mee vooruithelpen.