القطاع الطبي للطباعة ثلاثية الأبعاد: تخصيص علاجات المريض

• كاتب:
• اسم المؤلف

  البصيرة الكمومية
• ٣ فبراير ٢٠٢٤

ملخص البصيرة

تطورت الطباعة ثلاثية الأبعاد (3D) من حالات استخدامها المبكرة في الهندسة والتصنيع إلى تطبيقات قيمة في قطاعات الأغذية والفضاء والصحة. وفي مجال الرعاية الصحية، يوفر إمكانية تحسين التخطيط الجراحي والتدريب من خلال نماذج الأعضاء الخاصة بالمريض، مما يعزز النتائج الجراحية والتعليم الطبي. ومن الممكن أن يؤدي تطوير الأدوية الشخصية باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى إحداث تحول في وصف الأدوية واستهلاكها، في حين قد يؤدي إنتاج المعدات الطبية في الموقع إلى خفض التكاليف وزيادة الكفاءة، مما يفيد المناطق المحرومة. 

الطباعة ثلاثية الأبعاد في سياق القطاع الطبي 

الطباعة ثلاثية الأبعاد هي تقنية تصنيع يمكنها إنشاء كائنات ثلاثية الأبعاد من خلال وضع طبقات من المواد الخام معًا. منذ الثمانينيات ، ابتكرت التكنولوجيا بما يتجاوز حالات الاستخدام المبكر في الهندسة والتصنيع وانتقلت نحو تطبيقات مفيدة بنفس القدر في قطاعات الغذاء والفضاء والصحة. تستكشف المستشفيات ومختبرات الأبحاث الطبية ، على وجه الخصوص ، استخدامات جديدة للتقنية ثلاثية الأبعاد لطرق جديدة لعلاج الإصابات الجسدية واستبدال الأعضاء.

في التسعينيات ، تم استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في البداية في المجال الطبي لزراعة الأسنان والأطراف الاصطناعية حسب الطلب. بحلول عام 1990 ، تمكن العلماء في النهاية من إنتاج أعضاء من خلايا المرضى ودعمهم بإطار عمل مطبوع ثلاثي الأبعاد. مع تقدم التكنولوجيا لاستيعاب الأعضاء المعقدة بشكل متزايد ، بدأ الأطباء في تطوير كلى وظيفية صغيرة بدون سقالة مطبوعة ثلاثية الأبعاد. 

على الجبهة الصناعية ، يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد إنتاج مخرجات مصممة خصيصًا لتشريح المريض لأنها لا تتطلب قوالب أو عدة قطع من المعدات المتخصصة. وبالمثل ، يمكن تغيير التصميمات ثلاثية الأبعاد بسرعة. من الأمثلة على ذلك غرسات الجمجمة واستبدال المفاصل وترميم الأسنان. بينما تقوم بعض الشركات الكبرى بإنشاء هذه العناصر وتسويقها ، فإن التصنيع في نقاط الرعاية يستخدم درجة أعلى من التخصيص في رعاية المرضى الداخليين.

التأثير التخريبي

إن القدرة على إنشاء نماذج خاصة بالمريض من الأعضاء وأجزاء الجسم يمكن أن تعزز بشكل كبير التخطيط الجراحي والتدريب. ويمكن للجراحين استخدام هذه النماذج لممارسة الإجراءات المعقدة، مما يقلل من خطر حدوث مضاعفات أثناء العمليات الجراحية الفعلية. علاوة على ذلك، يمكن أن تكون هذه النماذج بمثابة أدوات تعليمية، حيث تزود طلاب الطب بنهج عملي لتعلم علم التشريح البشري والتقنيات الجراحية.

في مجال المستحضرات الصيدلانية، يمكن أن تؤدي الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى تطوير الأدوية الشخصية. يمكن لهذه التكنولوجيا أن تمكن من إنتاج أقراص مصممة خصيصًا لتلبية احتياجات الفرد المحددة، مثل الجمع بين أدوية متعددة في حبة واحدة أو تعديل الجرعة بناءً على الخصائص الفسيولوجية الفريدة للمريض. يمكن أن يؤدي هذا المستوى من التخصيص إلى تحسين فعالية العلاج وامتثال المريض، مما قد يغير طريقة وصف الأدوية واستهلاكها. ومع ذلك، فإن هذا يتطلب تنظيمًا وإشرافًا دقيقًا لضمان السلامة والفعالية.

يمكن أن يكون لدمج الطباعة ثلاثية الأبعاد في القطاع الطبي آثار كبيرة على اقتصاديات وسياسات الرعاية الصحية. إن القدرة على إنتاج المعدات واللوازم الطبية في الموقع يمكن أن تقلل من الاعتماد على الموردين الخارجيين، مما قد يؤدي إلى توفير التكاليف وزيادة الكفاءة. وقد يكون هذا مفيدًا بشكل خاص للمناطق النائية أو التي تعاني من نقص الخدمات، حيث قد يكون الوصول إلى الإمدادات الطبية أمرًا صعبًا. قد تحتاج الحكومات ومنظمات الرعاية الصحية إلى النظر في هذه الفوائد المحتملة عند وضع سياسات واستراتيجيات لتقديم الرعاية الصحية في المستقبل.

آثار الطباعة ثلاثية الأبعاد في القطاع الطبي

قد تشمل الآثار الأوسع للطباعة ثلاثية الأبعاد في القطاع الطبي ما يلي:

• إنتاج أسرع للغرسات والأطراف الصناعية الأقل تكلفة ، والأكثر متانة ، والمصممة خصيصًا لكل مريض. 
• تدريب محسّن لطلاب الطب من خلال السماح للطلاب بممارسة العمليات الجراحية بأعضاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد.
• تحسين الإعداد الجراحي من خلال السماح للجراحين بممارسة العمليات الجراحية باستخدام نسخة مطبوعة ثلاثية الأبعاد من الأعضاء للمرضى الذين سيعملون عليهم.
• القضاء على فترات الانتظار الممتدة لاستبدال الأعضاء حيث تكتسب الطابعات ثلاثية الأبعاد الخلوية القدرة على إخراج أعضاء عاملة (3). 
• يكتسب التخلص من معظم الأطراف الصناعية مثل الطابعات ثلاثية الأبعاد الخلوية القدرة على إخراج الأيدي والأذرع والساقين الوظيفية البديلة (3). 
• زيادة إمكانية الوصول إلى الأطراف الاصطناعية والأجهزة الطبية المخصصة لتمكين الأفراد ذوي الإعاقة وتعزيز الشمولية وتحسين نوعية حياتهم.
• الأطر التنظيمية والمعايير لضمان سلامة وفعالية والاستخدام الأخلاقي للطباعة ثلاثية الأبعاد في الرعاية الصحية، وتحقيق التوازن بين تعزيز الابتكار وحماية رفاهية المرضى.
• حلول مخصصة للقضايا الصحية المرتبطة بالعمر، مثل زراعة العظام، وترميم الأسنان، والأجهزة المساعدة، لتلبية الاحتياجات الخاصة لكبار السن.
• فرص عمل في الهندسة الطبية الحيوية والتصميم الرقمي وتطوير تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد.
• تقليل استهلاك النفايات والموارد من خلال تحسين استخدام المواد، وتقليل الحاجة إلى الإنتاج على نطاق واسع وتمكين الإنتاج حسب الطلب.

أسئلة للنظر فيها

• وإلا كيف يمكن استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد لتحسين النتائج الصحية؟
• ما هي بعض معايير السلامة التي يجب على المنظمين اعتمادها استجابة للتطبيق المتزايد للطباعة ثلاثية الأبعاد في القطاع الطبي؟