بخش پزشکی پرینت سه بعدی: سفارشی کردن درمان های بیمار

• نویسنده:
• نام نویسنده

  آینده نگاری کوانتوم ران
• ژانویه 6، 2022

خلاصه بینش

چاپ سه‌بعدی (سه‌بعدی) از موارد استفاده اولیه آن در مهندسی و تولید برای یافتن کاربردهای ارزشمند در بخش‌های غذا، هوافضا و سلامت تکامل یافته است. در مراقبت های بهداشتی، این پتانسیل را برای برنامه ریزی و آموزش جراحی بهبود یافته از طریق مدل های اندام خاص بیمار، افزایش نتایج جراحی و آموزش پزشکی ارائه می دهد. توسعه دارویی شخصی با استفاده از چاپ سه بعدی می تواند نسخه و مصرف دارو را تغییر دهد، در حالی که تولید تجهیزات پزشکی در محل ممکن است هزینه ها را کاهش داده و کارایی را افزایش دهد و به نفع مناطق محروم باشد. 

چاپ سه بعدی در زمینه پزشکی 

پرینت سه بعدی یک تکنیک تولیدی است که می تواند با لایه بندی مواد اولیه روی هم اشیاء سه بعدی ایجاد کند. از دهه 3، این فناوری فراتر از موارد استفاده اولیه در مهندسی و ساخت، نوآوری کرده است و به سمت برنامه های کاربردی به همان اندازه مفید در بخش های غذا، هوافضا و بهداشت مهاجرت کرده است. بیمارستان ها و آزمایشگاه های تحقیقاتی پزشکی، به ویژه، در حال بررسی استفاده های جدید از فناوری سه بعدی برای رویکردهای جدید برای درمان آسیب های فیزیکی و جایگزینی اندام هستند.

در دهه 1990، چاپ سه بعدی در ابتدا در زمینه پزشکی برای ایمپلنت های دندانی و پروتزهای سفارشی مورد استفاده قرار گرفت. در دهه 3، دانشمندان در نهایت توانستند اندام هایی را از سلول های بیماران تولید کنند و از آنها با یک چارچوب چاپ سه بعدی پشتیبانی کنند. با پیشرفت تکنولوژی برای قرار دادن اندام های پیچیده تر، پزشکان شروع به توسعه کلیه های کوچک عملکردی بدون داربست چاپ سه بعدی کردند. 

در قسمت جلوی پروتز، پرینت سه بعدی می تواند خروجی هایی متناسب با آناتومی بیمار تولید کند، زیرا نیازی به قالب یا چندین قطعه تجهیزات تخصصی ندارد. به طور مشابه، طرح های سه بعدی را می توان به سرعت تغییر داد. ایمپلنت جمجمه، تعویض مفصل و ترمیم دندان چند نمونه هستند. در حالی که برخی از شرکت‌های بزرگ این اقلام را تولید و به بازار عرضه می‌کنند، تولید نقطه‌ای از مراقبت از درجه بالاتری از سفارشی‌سازی در مراقبت‌های بستری استفاده می‌کند.

تاثیر مخرب

توانایی ایجاد مدل های خاص بیمار از اندام ها و اعضای بدن می تواند به طور قابل توجهی برنامه ریزی و آموزش جراحی را افزایش دهد. جراحان می‌توانند از این مدل‌ها برای انجام روش‌های پیچیده استفاده کنند و خطر عوارض در طول جراحی‌های واقعی را کاهش دهند. علاوه بر این، این مدل‌ها می‌توانند به‌عنوان ابزار آموزشی عمل کنند و به دانشجویان پزشکی رویکردی عملی برای یادگیری آناتومی انسان و تکنیک‌های جراحی ارائه دهند.

در داروسازی، چاپ سه بعدی می تواند منجر به توسعه داروهای شخصی شود. این فناوری می‌تواند تولید قرص‌هایی را که متناسب با نیازهای خاص فرد است، مانند ترکیب چندین دارو در یک قرص یا تنظیم دوز بر اساس فیزیولوژی منحصر به فرد بیمار، امکان‌پذیر کند. این سطح از سفارشی‌سازی می‌تواند اثربخشی درمان و انطباق بیمار را بهبود بخشد و به طور بالقوه روش تجویز و مصرف داروها را تغییر دهد. با این حال، این امر مستلزم نظارت و نظارت دقیق برای اطمینان از ایمنی و کارایی است.

ادغام پرینت سه بعدی در بخش پزشکی می تواند پیامدهای قابل توجهی برای سیاست و اقتصاد مراقبت های بهداشتی داشته باشد. توانایی تولید تجهیزات و لوازم پزشکی در محل می‌تواند وابستگی به تامین‌کنندگان خارجی را کاهش دهد و به طور بالقوه منجر به صرفه‌جویی در هزینه و افزایش کارایی شود. این می تواند به ویژه برای مناطق دورافتاده یا کم برخوردار باشد، جایی که دسترسی به تجهیزات پزشکی می تواند چالش برانگیز باشد. دولت‌ها و سازمان‌های مراقبت‌های بهداشتی ممکن است نیاز داشته باشند این مزایای بالقوه را هنگام تدوین خط‌مشی‌ها و استراتژی‌هایی برای ارائه مراقبت‌های بهداشتی در آینده در نظر بگیرند.

پیامدهای پرینت سه بعدی در بخش پزشکی

پیامدهای گسترده تر پرینت سه بعدی در بخش پزشکی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• تولید سریع‌تر ایمپلنت‌ها و پروتزهایی که ارزان‌تر، بادوام‌تر و سفارشی‌تر برای هر بیمار هستند. 
• بهبود آموزش دانشجویان پزشکی با اجازه دادن به دانشجویان برای انجام عمل جراحی با اعضای پرینت سه بعدی.
• آماده سازی جراحی بهبود یافته با اجازه دادن به جراحان برای انجام عمل جراحی با اندام های کپی پرینت سه بعدی بیمارانی که قرار است آنها را عمل کنند.
• حذف طولانی مدت زمان انتظار جایگزینی اندام، زیرا پرینترهای سه بعدی سلولی توانایی خروجی اندام های فعال را به دست می آورند (دهه 3). 
• حذف بیشتر پروتزها به عنوان پرینترهای سه بعدی سلولی، توانایی خروج دست‌ها، بازوها و پاهای جایگزین عملکردی را به دست می‌آورد (دهه 3). 
• افزایش دسترسی به پروتزها و دستگاه‌های پزشکی شخصی‌سازی‌شده که افراد دارای معلولیت را توانمند می‌کند، فراگیر بودن را ترویج می‌کند و کیفیت زندگی آنها را بهبود می‌بخشد.
• چارچوب ها و استانداردهای نظارتی برای اطمینان از ایمنی، کارایی و استفاده اخلاقی از چاپ سه بعدی در مراقبت های بهداشتی، ایجاد تعادل بین تقویت نوآوری و حفاظت از رفاه بیمار.
• راه حل های سفارشی برای مسائل بهداشتی مرتبط با سن، مانند ایمپلنت های ارتوپدی، ترمیم دندان، و دستگاه های کمکی، که نیازهای خاص افراد مسن را برطرف می کند.
• فرصت های شغلی در مهندسی زیست پزشکی، طراحی دیجیتال و توسعه فناوری چاپ سه بعدی.
• کاهش ضایعات و مصرف منابع با بهینه سازی استفاده از مواد، به حداقل رساندن نیاز به تولید در مقیاس بزرگ و امکان تولید بر اساس تقاضا.

سوالاتی که باید در نظر گرفته شود

• چگونه می توان از چاپ سه بعدی برای بهبود نتایج سلامت استفاده کرد؟
• برخی از استانداردهای ایمنی که تنظیم کننده ها باید در پاسخ به افزایش کاربرد پرینت سه بعدی در بخش پزشکی اتخاذ کنند چیست؟