Medicinski sektor 3D štampanja: Prilagođavanje tretmana pacijenata

• Autor:
• Ime autora

  Quantumrun Foresight
• Januar 6, 2022

Sažetak uvida

Trodimenzionalno (3D) štampanje je evoluiralo od svojih ranih slučajeva upotrebe u inženjeringu i proizvodnji kako bi pronašlo vrijedne primjene u prehrambenom, svemirskom i zdravstvenom sektoru. U zdravstvu, nudi potencijal za poboljšano hirurško planiranje i obuku kroz modele organa specifičnih za pacijente, poboljšavajući kirurške rezultate i medicinsko obrazovanje. Personalizirani razvoj lijekova korištenjem 3D štampanja mogao bi transformirati propisivanje lijekova i potrošnju, dok proizvodnja medicinske opreme na licu mjesta može smanjiti troškove i povećati efikasnost, od čega ima koristi za područja s nedostatkom usluga. 

3D štampa u kontekstu medicinskog sektora 

3D štampa je proizvodna tehnika koja može kreirati trodimenzionalne objekte slaganjem sirovina zajedno. Od 1980-ih, tehnologija je inovirala izvan ranih slučajeva upotrebe u inženjeringu i proizvodnji i migrirala je prema jednako korisnim primjenama u prehrambenom, zrakoplovnom i zdravstvenom sektoru. Bolnice i medicinske istraživačke laboratorije, posebno, istražuju nove upotrebe 3D tehnologije za nove pristupe liječenju fizičkih ozljeda i zamjeni organa.

Devedesetih godina 1990. vijeka 3D štampa se u početku koristila u medicinskom polju za dentalne implantate i proteze po narudžbi. Do 2010-ih, naučnici su na kraju uspjeli generirati organe iz ćelija pacijenata i podržati ih pomoću 3D štampanog okvira. Kako je tehnologija napredovala kako bi se prilagodili sve složenijim organima, liječnici su počeli razvijati male funkcionalne bubrege bez 3D štampane skele. 

Na prednjoj strani protetike, 3D štampa može proizvesti rezultate prilagođene pacijentovoj anatomiji jer ne zahtijeva kalupe ili nekoliko dijelova specijalističke opreme. Slično tome, 3D dizajn se može brzo mijenjati. Kranijalni implantati, zamjene zglobova i zubne nadoknade su samo neki primjeri. Dok neke velike kompanije kreiraju i plasiraju ove artikle, proizvodnja na licu mesta koristi veći stepen prilagođavanja u stacionarnoj nezi.

Ometajući uticaj

Mogućnost kreiranja modela organa i dijelova tijela specifičnih za pacijente mogla bi značajno poboljšati planiranje i obuku operacije. Hirurzi bi mogli koristiti ove modele za prakticiranje složenih procedura, smanjujući rizik od komplikacija tokom stvarnih operacija. Nadalje, ovi modeli mogu poslužiti kao obrazovna sredstva, pružajući studentima medicine praktični pristup učenju ljudske anatomije i hirurških tehnika.

U farmaciji, 3D štampanje može dovesti do razvoja personalizovanih lijekova. Ova tehnologija bi mogla omogućiti proizvodnju pilula prilagođenih specifičnim potrebama pojedinca, kao što je kombiniranje više lijekova u jednu pilulu ili prilagođavanje doze na osnovu jedinstvene fiziologije pacijenta. Ovaj nivo prilagođavanja mogao bi poboljšati efikasnost liječenja i pridržavanje pacijenata, potencijalno transformirajući način na koji se lijekovi propisuju i konzumiraju. Međutim, to bi zahtijevalo pažljivu regulaciju i nadzor kako bi se osigurala sigurnost i efikasnost.

Integracija 3D štampanja u medicinski sektor mogla bi imati značajne implikacije na ekonomiju i politiku zdravstvene zaštite. Mogućnost proizvodnje medicinske opreme i potrepština na licu mjesta mogla bi smanjiti ovisnost o vanjskim dobavljačima, potencijalno dovesti do uštede troškova i povećane efikasnosti. Ovo bi moglo biti posebno korisno za udaljena ili nedovoljno opskrbljena područja, gdje pristup medicinskim potrepštinama može biti izazovan. Vlade i zdravstvene organizacije će možda morati da uzmu u obzir ove potencijalne koristi kada razvijaju politike i strategije za pružanje zdravstvene zaštite u budućnosti.

Implikacije 3D štampe u medicinskom sektoru

Šire implikacije 3D štampanja u medicinskom sektoru mogu uključivati:

• Brža izrada implantata i protetika koji su jeftiniji, izdržljiviji i prilagođeni svakom pacijentu. 
• Poboljšana obuka studenata medicine omogućavajući studentima da praktikuju operacije sa 3D štampanim organima.
• Poboljšana hirurška priprema omogućavajući hirurzima da praktikuju operacije sa 3D štampanim replikama organa pacijenata koje će operisati.
• Eliminacija produženog vremena čekanja na zamjenu organa jer ćelijski 3D štampači dobijaju mogućnost da izlaze funkcionalni organi (2040-e). 
• Eliminacijom većine protetika jer ćelijski 3D štampači dobijaju mogućnost da štampaju funkcionalne zamjenske ruke, ruke i noge (2050-e). 
• Povećana dostupnost personaliziranih protetika i medicinskih uređaja koji osnažuju osobe s invaliditetom, promičući inkluzivnost i poboljšavajući kvalitet njihovog života.
• Regulatorni okviri i standardi koji osiguravaju sigurnost, efikasnost i etičku upotrebu 3D štampanja u zdravstvu, uspostavljajući ravnotežu između podsticanja inovacija i zaštite dobrobiti pacijenata.
• Prilagođena rješenja za zdravstvene probleme povezane sa godinama, kao što su ortopedski implantati, dentalne nadoknade i pomoćni uređaji, koja zadovoljavaju specifične potrebe starijih osoba.
• Mogućnosti za posao u biomedicinskom inženjerstvu, digitalnom dizajnu i razvoju tehnologije 3D štampanja.
• Smanjena potrošnja otpada i resursa optimizacijom upotrebe materijala, minimiziranjem potrebe za velikom proizvodnjom i omogućavanjem proizvodnje na zahtjev.

Pitanja koja treba razmotriti

• Kako se drugačije 3D štampanje može koristiti za poboljšanje zdravstvenih rezultata?
• Koji su neki sigurnosni standardi koje bi regulatori trebali usvojiti kao odgovor na povećanu primjenu 3D štampe u medicinskom sektoru?