5 способов использования 3D-печати в здравоохранении

3D-печать позволяет совершать прорывы в здравоохранении и медицинских технологиях, которые могут улучшить и даже спасти жизни.

Это может быть неочевидно, учитывая огромные масштабы технологических достижений, происходящих в наши дни, особенно с учетом того, что тема ИИ опережает другие заголовки, но область 3D-печати в здравоохранении быстро развивается. Каждую неделю компании публикуют сведения о новых разработках, над которыми они работают, для 3D-печати частей человеческого тела, таких как почки и другие органы. И это еще не все.

3D-печать выходит за рамки печати безделушек уникальной формы и имеет далеко идущие последствия для медицинских технологий. Вот несколько интересных вариантов его использования в здравоохранении.

1. Протезы, напечатанные на 3D-принтере

С 3D-печатью рынок нестандартных конечностей растет, и многие организации извлекают выгоду из спроса. Примеры включают Open Bionics (чей слоган «Превратите недостатки в сверхспособности»), e-NABLE (глобальное сообщество добровольцев, которые создают бесплатные и доступные протезы для детей) и UNYQ (компания, которая создает протезы, которые также можно считать рабочими) по искусству).

Если вы знакомы с 3D-печатью в сфере здравоохранения, вы, несомненно, сталкивались со многими вдохновляющими историями о том, как люди использовали напечатанные на 3D-принтере протезы не только для восстановления способности использовать свои конечности, но и для совершения впечатляющих подвигов, таких как пересечение финишная черта с использованием изготовленных на 3D-принтере лезвий.

Эти истории основаны на передовых материалах и технологиях. Протезы, напечатанные на 3D-принтере, изготавливаются из легкого и прочного пластика, который часто комбинируют с силиконом, термопластичным полиэтиленом, резиной и т д., чтобы они комфортно сочетались с человеческим телом.

По мере того, как технология становится более доступной, а производители находят новые способы создания протезов, нет никаких сомнений в том, что в ближайшие годы мы продолжим наблюдать впечатляющие достижения.

2. Имплантаты, напечатанные на 3D-принтере

Существует множество технологий, формирующих будущее здравоохранения, и множество способов, которыми имплантируемые технологии могут изменить здоровье и благополучие. В то же время имплантаты, напечатанные на 3D-принтере, начинают играть все более важную роль в медицинских сценариях. Рассмотрите возможность использования титановых имплантатов при травмах костей, черепных пластин и даже клеток слияния позвоночника. Это может звучать как что-то из комиксов Marvel, но эти инновации происходят прямо сейчас.

Компании, работающие в этой области, включают Materialize, Stryker и 4WEB Medical, и это лишь некоторые из них. Эти компании раздвигают границы механобиологии, предлагая персонализированные и точные решения когда-то неразрешимых медицинских проблем. Например, имплантаты, напечатанные на 3D-принтере, можно использовать для реконструкции лицевых костей или восстановления поврежденного позвоночника.

В имплантатах, напечатанных на 3D-принтере, обычно используются такие материалы, как титан или кобальт-хром, известные своей прочностью и биосовместимостью. В сочетании с методами 3D-печати, такими как селективное лазерное плавление (SLM) или электронно-лучевое плавление (EBM), компании могут производить имплантаты на заказ, которые легко интегрируются с уникальной анатомией пациента.

Прелесть этих напечатанных на 3D-принтере имплантатов заключается в их способности значительно улучшать результаты лечения пациентов. В Интернете есть красивые истории о людях, которые получили тяжелые травмы и реконструировали лицевые кости с помощью специальных имплантатов, напечатанных на 3D-принтере. Есть также примеры людей, перенесших сложные операции по сращению позвоночника, которые стали возможными благодаря имплантатам, напечатанным на 3D-принтере.

Если вам интересно, что нас ждет в будущем, биопечать — один из примеров. Эта передовая технология использует клетки пациента для создания живой функциональной ткани для имплантации. Хотя они все еще находятся в зачаточном состоянии, возможности огромны (вспомните нестандартные органы).

3. 3D-печать в доставке лекарств

У 3D-печати в здравоохранении есть еще одно замечательное применение: доставка лекарств. Возможно, эпоха универсальных лекарств закончилась. Будущее за персонализацией, и 3D-печать помогает проложить путь.

Такие компании, как Aprecia Pharmaceuticals и FabRx, встряхивают отрасль своими инновационными подходами к производству лекарств. Используя технологии 3D-печати, такие как моделирование методом наплавления (FDM), эти компании могут создавать индивидуальные планшеты с учетом конкретных потребностей каждого отдельного пациента.

В частности, с помощью 3D-печати можно создавать сложные структуры таблеток, которые контролируют высвобождение активных ингредиентов. Приготовленные таким образом пористые таблетки быстро растворяются, а многослойные таблетки могут высвобождать разные препараты в разное время.

Что касается будущих применений, рассмотрите пожилых пациентов с несколькими рецептами, которые могут принимать изготовленные на заказ таблетки, сочетающие в себе все необходимые им лекарства.

4. Ткани и органы, напечатанные на 3D-принтере

3D-печать используется для производства широкого ассортимента продукции; Вы даже можете печатать детали автомобилей на 3D-принтере. Однако 3D-биопечать — это действительно совершенно новый уровень. Исследователи работают над печатью таких вещей, как человеческая кожа, для пострадавших от ожогов, и надеются, что однажды смогут напечатать мини-органы для тестирования на наркотики. Такие компании, как Organovo и Prellis Biologics, добились успехов в 3D-печати тканей человека.

В основе 3D-биопечати лежит сложный процесс, который включает в себя наслоение клеток, также известное как биочернила, по точным шаблонам для создания живых структур. Представьте себе 3D-принтер, оснащенный несколькими шприцами, каждый из которых заполнен клетками разного типа. Принтер наносит эти клетки по одному слою за раз, пока ткань или орган не сформируются полностью.

Одной из главных новостей 2022 года стала работа 3DBio Therapeutics, компании, которая успешно напечатала человеческое ухо на 3D-принтере. Хотя это может показаться относительно простой частью анатомии человека, исследователи работают над улучшением методов биопечати для создания полностью функциональных трансплантируемых органов. Мы еще не совсем там, но с каждым днем ​​мы приближаемся к миру, в котором очереди на трансплантацию органов ушли в прошлое.

5. Медицинские устройства, напечатанные на 3D-принтере

Еще один пример использования 3D-печати в здравоохранении — разработка индивидуальных хирургических инструментов p>

В прошлом хирурги часто были ограничены доступностью стандартизированных инструментов, что затрудняло выполнение сложных процедур с желаемым уровнем точности. С помощью 3D-печати хирурги теперь могут получить доступ к специальным инструментам, разработанным специально для конкретной процедуры или анатомии пациента. Эти индивидуальные инструменты могут привести к повышению точности, сокращению времени операции и, в конечном итоге, к улучшению результатов лечения пациентов.

Например, ретракторы необходимы в хирургии, чтобы удерживать органы или ткани, обеспечивая хирургам четкое поле зрения. С помощью 3D-печати ретракторы можно адаптировать к уникальной анатомии пациента, что обеспечивает оптимальное воздействие и сводит к минимуму травмирование окружающих тканей.

Охватывая будущее технологии 3D-печати

Удивительно видеть, как технологии положительно влияют на жизнь пациентов. От нестандартных протезов и имплантатов до доставки лекарств, тканевой инженерии и инновационных медицинских устройств — 3D-печать действительно продвигает здравоохранение в новые области.

В дальнейшем эта революционная технология обязательно приведет к невообразимым прорывам, которые положительно повлияют на жизнь еще большего числа людей во всем мире.