Napjaink sebészi gyakorlatában a nagy számú elektív és traumás műtétek megoldására kiterjedt implantátum termékpaletta és instrumentárium áll az operatőrök rendelkezésére. Azonban a sebészek egyre bátrabban vállalnak fel olyan, komoly defektussal rendelkező eseteket, amelyek korszerű megoldása egyedi tervezést és additív gyártást kíván. Munkám során több, eltérő területen jelentkező, valós sebészeti probléma műszaki kidolgozására fókuszáltam. Az értekezést a 3D nyomtatott pozitív minta alapján, szilikon öntőforma segítségével előállított PMMA-alapanyagú cranioplastica kialakításának ismertetésével nyitottam. Az évek során kialakult tervezés- és gyártástechnika jellemzőit egy konkrét sziámi ikerpár esetén keresztül mutattam be. Egy-egy fejezet foglalkozik az így készült csontcement implantátumok cadaver csontokon végzett mechanikai vizsgálatával is, amely segítségével értékelhetővé vált a rendeltetési helyükre beépített pótlások mechanikai viselkedése, a körülvevő csontállományokéhoz viszonyítva. A folytatásban súlyos csonthiánnyal rendelkező endoprotetikai esetek megoldásának műszaki támogatására koncentráltam. A kifejlesztett célzási módszerünket speciális, súlyos csontdefektussal rendelkező eseteken keresztül mutattam be, akiknél szárral ellátott csípőprotézis alkalmazása mellett döntött a sebész-csapat. A részletezett eljárás a defektusos csípőcsontban a protézisszár számára szükséges fészek biztonságos kialakítását segíti, minimális röntgendózis mellett. A tervezési részfeladatokat bemutató fejezet csontbenövésre alkalmas, térrács szerkezetű egyedi implantátumok modellezésének lépéseivel egészül ki, amely a következő generációs, egyedi implantátumok fejlesztésének alapjául szolgál. Ezen rácsos szerkezetekből készültek kísérleti koponyaimplantátumok, egyedi csípőpótló implantátumok, illetve anyagvizsgálati próbatestek is, amelyeket később nyomóvizsgálatnak vetettem alá. A vizsgálatsorozat segítette megállapítani, hogy a tervezett rácstípusokból melyek rugalmassági modulusa áll legközelebb a csontéhoz, csökkentve ezzel a terhelés árnyékolását a környező csontokra nézve. Munkám eredményeként, a bangladesi ikrekkel együtt 56, jól dokumentált cranioplastica eset valósult meg és még számos további, a disszertációt megalapozó közlemény megjelenése óta. Egyedi célzók készültek 18 revíziós csípőműtéthez, 4 térdműtéthez, valamint 3 vállműtéthez, amelyekhez egy jól ismételhető, biztonságos célzási eljárást kínáltunk. Ezek a technikák az eltelt évek alatt bekerültek a debreceni Ortopédiai Klinika sebészi gyakorlatába és a számos esett során szerzett pozitív tapasztalatnak köszönhetően bátran választják a komplikált esetek megoldása során.

In today’s surgical practice, a wide range of implants and instruments are available to surgeons for the treatment of numerous elective and traumatic procedures. However, surgeons are increasingly willing to take on cases involving severe defects that require custom design and additive manufacturing for modern solutions. In my work, I focused on the technical development of real surgical problems across several distinct areas. For clarity and due to the thematic diversity, the dissertation is structured into three main parts. The thesis begins with the description of a cranioplasty technique using PMMA material, produced with a silicone mold based on a 3D-printed positive model. The design and manufacturing process developed over the years is illustrated through the case of a conjoined twin separation. Dedicated chapters also address the mechanical testing of these bone cement implants on cadaver skulls, allowing for the evaluation of their mechanical behavior in situ, compared to surrounding bone structures. The next section focuses on the technical support of complex endoprosthetic cases involving severe bone loss. The targeting method developed is presented through cases where the surgical team opted for stemmed hip prostheses. The described procedure enables the safe creation of the prosthesis stem cavity in the defective hip bone with minimal radiation exposure. The design-related chapters are complemented by the modeling steps of custom implants with trabecular lattice structures suitable for bone ingrowth, forming the foundation for the development of next-generation personalized implants. These lattice structures were used to create experimental cranial implants, custom hip replacements, and mechanical test specimens, which were later subjected to compression testing. The test series helped identify which lattice types had an elastic modulus closest to that of bone, thereby reducing stress shielding on the surrounding bone. As a result of my work, including the case of the Bangladeshi twins, a total of 56 well- documented cranioplasty cases were completed, along with many more since the publication of the dissertation’s foundational articles. Custom targeting guides were developed for 18 hip revision surgeries, 4 knee surgeries, and 3 shoulder surgeries, offering a repeatable and safe targeting method. Over the years, these techniques have been integrated into the surgical practice of the Orthopedic Clinic in Debrecen, and thanks to the positive experiences gained from numerous cases, they are now confidently used in the treatment of complex conditions.