Druk 3D w medycynie – niezbędny do dalszego rozwoju

Druk 3D w medycynie

Około 13% wszystkich przychodów z druku 3D pochodzi z branży medycznej. Od protetyki po przewodniki chirurgiczne – technologia 3D w medycynie wytwarzania przyrostowego ma zaskakującą liczbę zastosowań medycznych. Elastyczność oferowana przez usługę drukowania 3D umożliwia lekarzom tworzenie urządzeń dostosowanych do potrzeb pacjenta po przystępnej cenie.

 

Drukarki 3D medycyna i narzędzia

Druk 3D praktycznie stał się synonimem szybkiego prototypowania. Łatwość obsługi i niski koszt wewnętrznego drukowania 3D zrewolucjonizowały również rozwój produktów, a wielu producentów narzędzi medycznych przyjęło technologię do produkcji zupełnie nowych urządzeń medycznych i narzędzi chirurgicznych.

Niektóre urządzenia są drukowane ze standardowego projektu, aby wykonać wiele identycznych kopii tego samego urządzenia. Inne urządzenia, nazywane urządzeniami dopasowanymi do pacjenta lub urządzeniami specyficznymi dla pacjenta, są tworzone z danych obrazowania konkretnego pacjenta.

Drukarki 3D protezy

Proste protezy są dostępne tylko w kilku rozmiarach, więc pacjenci muszą zadowolić się tym, co najlepiej pasuje, podczas gdy dostosowane do indywidualnych potrzeb urządzenia bioniczne zaprojektowane tak, aby naśladować ruchy i chwyty prawdziwych kończyn, które kontrolują ich funkcje zależą od mięśni kikuta. Tak drogie, że są dostępne tylko dla pacjentów z najlepszym ubezpieczeniem zdrowotnym w krajach rozwiniętych. Dotyczy to szczególnie protez dziecięcych. Gdy dzieci dorastają wyrastają z protez i wymagają kosztownych napraw.

Druk 3D w medycynie można wykorzystać do produkcji protez kończyn, które są dostosowane do potrzeb użytkownika. Osoby po amputacji często czekają tygodnie lub miesiące, aby otrzymać protezę tradycyjną drogą; jednak drukowanie 3D medycyna znacznie przyspiesza ten proces, a także tworzy znacznie tańsze produkty, które oferują pacjentom taką samą funkcjonalność jak tradycyjnie wytwarzane protezy.

Niższa cena tych produktów sprawia, że ​​są one szczególnie przydatne do stosowania u dzieci, które szybko wyrastają z protez kończyn.

Drukarka 3D w medycynie umożliwia również pacjentowi zaprojektowanie protezy odpowiadającej bezpośrednio jego potrzebom. Nie trzeba dodawać, że niski koszt produkcji tych protez, wraz ze swobodą wynikającą z niestandardowych projektów, okazały się odkrywcze. Proteza 3D wykonana za pomocą druku 3D jest gotowa w kilka godzin, a  w ciągu zaledwie dwóch tygodni, a następnie wypróbować i konserwować po znacznie niższych kosztach niż ich tradycyjne odpowiedniki. 

Dostępne w handlu urządzenia medyczne drukowane w 3D obejmują:

• Oprzyrządowanie (np. Prowadnice pomagające we właściwym chirurgicznym umieszczeniu urządzenia),
• Implanty (np. Płytki czaszkowe lub stawy biodrowe),
• Protezy z drukarki 3D zewnętrzne (np. Ręce).
• Urządzenia medyczne wytwarzane przez druk 3D obejmują implanty ortopedyczne i czaszkowe, instrumenty chirurgiczne, uzupełnienia dentystyczne, takie jak korony i protezy zewnętrzne.

Druk 3D medycyna i urządzenia medyczne

Za pomocą drukarki 3D w medycynie można wytwarzać sterylne narzędzia chirurgiczne, takie jak kleszcze, hemostaty, rękojeści skalpela i zaciski. Druk 3D nie tylko wytwarza sterylne narzędzia, ale niektóre są oparte na starożytnej japońskiej praktyce origami, co oznacza, że ​​są precyzyjne i mogą być bardzo małe. Instrumenty te mogą być używane do operowania na małych obszarach bez powodowania niepotrzebnych dodatkowych uszkodzeń pacjenta.

Jedną z głównych korzyści wynikających z używania druku 3D zamiast tradycyjnych metod wytwarzania narzędzi chirurgicznych jest to, że koszty produkcji są znacznie niższe.

Modelowanie 3D w medycynie – repliki narządów dla pacjentów

Innym zastosowaniem druku 3D w medycynie jest tworzenie replik narządów specyficznych dla pacjenta, na których chirurdzy mogą ćwiczyć przed wykonaniem skomplikowanych operacji. Udowodniono, że ta technika przyspiesza procedury i minimalizuje urazy u pacjentów.

Ten rodzaj zabiegu był z powodzeniem wykonywany w operacjach, od pełnego przeszczepu twarzy po zabiegi kręgosłupa i staje się rutynową praktyką. Zatem Modelowanie 3D w medycynie można uznać jako dobry sposób praktyki dla młodych lekarzy.

Konwencjonalne sposoby leczenia pacjentów z niewydolnością narządów ciężkich obejmują obecnie stosowanie autoprzeszczepów, przeszczepów tkanki ciała tej samej osoby z jednego miejsca do drugiego lub przeszczepów organów od dawcy. Naukowcy z dziedzin biodruku i inżynierii tkankowej mają nadzieję wkrótce to zmienić i być w stanie tworzyć tkanki, naczynia krwionośne i narządy na żądanie.

Biodrukowanie 3D odnosi się do wykorzystania procesów wytwarzania przyrostowego do osadzania materiałów znanych jako biotusze w celu tworzenia struktur przypominających tkanki, które mogą być wykorzystywane w medycynie. Inżynieria tkankowa odnosi się do różnych rozwijających się technologii, w tym biodrukowania, służących do hodowli tkanek i narządów zastępczych w laboratorium do stosowania w leczeniu urazów i chorób. 

Druk 3D okazał się zdolny do sprostania wyzwaniom związanym z produkcją syntetycznych naczyń krwionośnych, rozwiązując trudności związane z odtwarzaniem precyzyjnych kształtów, rozmiarów i geometrii wymaganego naczynia. Możliwość ścisłego dopasowania drukowanych rozwiązań do specyficznych potrzeb pacjentów okazała się odkrywcza.

 

Czytaj także: Jak zacząć przygodę z drukiem 3D?