De technologie bestaat al sinds 1986 en werd toen vooral toegepast om snel en goedkoop visuele prototypes te creëren voor industriëlen, met het oog op validering. Die technologieën bieden de mogelijkheid om progressief dunne 3D-lagen af te drukken. Ze zijn dan ook zeer efficiënt bij het fabriceren van complexe geometrische modellen, zoals anatomische delen van de weke delen en het bot.

Dankzij de technologische evolutie is het sinds enkele jaren mogelijk om af te drukken in de drie grote klassen van materialen die in de chirurgie worden gebruikt: metalen, keramiek en polymeren. De ‘pdf’ die nodig is voor die technologieën heeft een STL-formaat, een 3D-bestand dat de gemeenschappelijke basis vormt voor de verschillende machines en de materialen die daarbij worden gebruikt. Op grond van de CT-gegevens van een patiënt kan de nodige informatie worden verkregen. Vervolgens wordt deze informatie eerst geregistreerd in de vorm van dunne 2D-lagen (meestal DICOM-formaat) en daarna wordt er een 3D-model gecreëerd van de verschillende weefsels van de patiënten. Als het 3D-bestand klaar is, kan je de benige delen printen (bijvoorbeeld met een polymeer) en zelfs een chirurgische gids op maat creëren om een implantaat te plaatsen, of het implantaat bijvoorbeeld direct op maat in titaan afdrukken.

In de jaren 1990-2000 werden deze printers vooral gebruikt om benige modellen af te drukken in polymeren. Die modellen zijn nodig bij de preoperatieve planning, om de chirurg te begeleiden en te helpen bij het nemen van beslissingen, voordat hij in de operatiezaal met de werkelijkheid wordt geconfronteerd. Aan de hand van de modellen kan hij de geschikte instrumenten kiezen, beslissen op hoeveel plaatsen en waar hij het implantaat zal fixeren, de chirurgische ingreep oefenen en zelfs een model afdrukken aan de andere kant van de wereld, om in extreme gevallen met andere artsen te kunnen overleggen.

De technologie is inmiddels sterk geëvolueerd. We kunnen nu anatomische modellen afdrukken met een zeer hoge precisie, doorgaans tienmaal preciezer dan de resolutie van een CT-scan. Met geschikte materialen kunnen ook metalen of biokeramische, afbreekbare, bioactieve 3D-implantaten worden afgedrukt en chirurgische instrumenten op maat worden gemaakt (bijv. voor resectie van een tumor of plaatsing van een metalen implantaat op maat). Bovendien kan men met dergelijke technieken niet alleen implantaten of instrumenten op maat printen, maar ook een aantal niet te onderschatten kosten drukken. Bij een aantal klinische casussen is inderdaad gebleken dat de duur van de operatie kan worden gereduceerd indien men implantaten op maat gebruikt. Bij craniomaxillofaciale chirurgie is het de bedoeling de duur van de operatie terug te brengen van 20 uur tot slechts 4-8 uur. Dat heeft niet alleen een positief effect op de vermoeidheid van de chirurgische staf (wat resulteert in minder fouten), maar ook op de kosten als gevolg van bezetting van de operatiezaal, wat heden ten dage een belangrijk punt is geworden. De revalidatie van de patiënten verschilt echter sterk van geval tot geval. Tot op heden werden bijna 50.000 acetabulumstructuren in titaan gemaakt met dergelijke 3D-printers. In de craniomaxillofaciale chirurgie werden al ongeveer 400 patiënten geopereerd met schedelbeen- en onderkaakimplantaten op maat.

België behoort tot de Europese top op het vlak van 3D-printing, met de laatste nieuwe technologieën en materialen voor chirurgische applicaties en een researchcentrum zoals Sirris. Dit alles zal de moderne chirurgie vooruithelpen.