3D-tulostuksen lääketieteen ala: potilashoitojen räätälöinti

KUVAKrediitti:
Kuva pistetilanne
iStock

3D-tulostuksen lääketieteen ala: potilashoitojen räätälöinti

3D-tulostuksen lääketieteen ala: potilashoitojen räätälöinti

Alaotsikon teksti
Lääketieteen 3D-tulostus voi johtaa nopeampiin, halvempiin ja räätälöitympiin hoitoihin potilaille
    • Kirjoittaja:
    • tekijän nimi
      Quantumrun Foresight
    • Tammikuu 6, 2022

    Havainnon yhteenveto

    Kolmiulotteinen (3D) tulostus on kehittynyt varhaisista käyttötapauksistaan ​​suunnittelussa ja valmistuksessa arvokkaiden sovellusten löytämiseksi elintarvike-, ilmailu- ja terveyssektoreilta. Terveydenhuollossa se tarjoaa mahdollisuuden parantaa kirurgisen suunnittelun ja koulutuksen potilaskohtaisten elinmallien avulla, parantaa leikkaustuloksia ja lääketieteellistä koulutusta. Yksilöllinen lääkkeiden kehittäminen 3D-tulostuksen avulla voi muuttaa lääkkeiden määräämistä ja kulutusta, kun taas lääkinnällisten laitteiden tuotanto paikan päällä voi vähentää kustannuksia ja lisätä tehokkuutta, mikä hyödyttää alipalveluttuja alueita. 

    3D-tulostus lääketieteen alalla 

    3D-tulostus on valmistustekniikka, jolla voidaan luoda kolmiulotteisia esineitä kerrostamalla raaka-aineita yhteen. 1980-luvulta lähtien tekniikka on innovatiivinen tekniikan ja valmistuksen varhaisten käyttötapausten lisäksi, ja se on siirtynyt yhtä hyödyllisiin sovelluksiin elintarvike-, ilmailu- ja terveyssektoreilla. Erityisesti sairaalat ja lääketieteelliset tutkimuslaboratoriot tutkivat 3D-tekniikan uusia käyttötapoja fyysisten vammojen hoitoon ja elinten korvaamiseen.

    1990-luvulla 3D-tulostusta käytettiin alun perin lääketieteen alalla hammasimplanttien ja mittatilaustyönä tehtyjen proteesien valmistukseen. 2010-luvulle mennessä tiedemiehet pystyivät lopulta luomaan elimiä potilaiden soluista ja tukemaan niitä 3D-tulostetulla kehyksellä. Teknologian kehittyessä yhä monimutkaisempiin elimiin sopivat, lääkärit alkoivat kehittää pieniä toimivia munuaisia ​​ilman 3D-tulostettua rakennustelinettä. 

    Proteesin etupuolella 3D-tulostus voi tuottaa potilaan anatomiaan räätälöityjä tuloksia, koska se ei vaadi muotteja tai useita erikoislaitteita. Samoin 3D-malleja voidaan muuttaa nopeasti. Kraniaaliset implantit, nivelleikkaukset ja hampaiden restauroinnit ovat muutamia esimerkkejä. Vaikka jotkut suuret yritykset luovat ja markkinoivat näitä tuotteita, hoitopistevalmistuksessa käytetään korkeampaa räätälöintiastetta laitoshoidossa.

    Häiritsevä vaikutus

    Kyky luoda potilaskohtaisia ​​malleja elimistä ja kehon osista voisi merkittävästi tehostaa leikkauksen suunnittelua ja koulutusta. Kirurgit voisivat käyttää näitä malleja monimutkaisten toimenpiteiden harjoittamiseen, mikä vähentää komplikaatioiden riskiä todellisten leikkausten aikana. Lisäksi nämä mallit voisivat toimia opetusvälineinä, jotka tarjoavat lääketieteen opiskelijoille käytännönläheisen lähestymistavan ihmisen anatomian ja kirurgisten tekniikoiden oppimiseen.

    Lääketeollisuudessa 3D-tulostus voi johtaa yksilöllisten lääkkeiden kehittämiseen. Tämä teknologia voisi mahdollistaa yksilön erityistarpeiden mukaan räätälöityjen pillereiden valmistuksen, kuten useiden lääkkeiden yhdistämisen yhdeksi pilleriksi tai annoksen säätämisen potilaan ainutlaatuisen fysiologian perusteella. Tämä räätälöintitaso voisi parantaa hoidon tehokkuutta ja potilaiden hoitomyöntyvyyttä, mikä saattaa muuttaa tapaa, jolla lääkkeitä määrätään ja kulutetaan. Tämä vaatisi kuitenkin huolellista sääntelyä ja valvontaa turvallisuuden ja tehokkuuden varmistamiseksi.

    3D-tulostuksen integroinnilla lääketieteen alalle voi olla merkittäviä vaikutuksia terveydenhuollon talouteen ja politiikkaan. Mahdollisuus tuottaa lääketieteellisiä laitteita ja tarvikkeita paikan päällä voisi vähentää riippuvuutta ulkoisista toimittajista, mikä saattaa johtaa kustannussäästöihin ja tehokkuuden lisääntymiseen. Tämä voi olla erityisen hyödyllistä syrjäisillä tai alipalveltuilla alueilla, joilla lääkintätarvikkeiden saatavuus voi olla haastavaa. Hallitukset ja terveydenhuoltoorganisaatiot saattavat joutua harkitsemaan näitä mahdollisia etuja kehittäessään politiikkoja ja strategioita terveydenhuollon tarjoamiseksi tulevaisuudessa.

    3D-tulostuksen vaikutukset lääketieteen alalla

    3D-tulostuksen laajempia vaikutuksia lääketieteen alalla voivat olla:

    • Nopeampi valmistaa implantteja ja proteeseja, jotka ovat halvempia, kestävämpiä ja räätälöityjä kullekin potilaalle. 
    • Lääketieteen opiskelijoiden koulutusta parannettiin antamalla opiskelijoille mahdollisuus harjoitella leikkauksia 3D-tulostetuilla elimillä.
    • Parannettu leikkausvalmistelut sallimalla kirurgien harjoitella leikkauksia 3D-tulostetuilla kopioelimillä potilaista, joita he leikkaavat.
    • Pidennettyjen elinten vaihdon odotusaikojen poistaminen, kun solukkomaiset 3D-tulostimet saavat kyvyn tulostaa toimivia elimiä (2040-luku). 
    • Useimmat proteesit poistetaan, kun solukkomaiset 3D-tulostimet saavat kyvyn tulostaa toimivia korvaavia käsiä, käsivarsia ja jalkoja (2050-luku). 
    • Parempi pääsy henkilökohtaisiin proteeseihin ja lääkinnällisiin laitteisiin, jotka vahvistavat vammaisia, edistävät osallisuutta ja parantavat heidän elämänlaatuaan.
    • Sääntelykehykset ja standardit, joilla varmistetaan 3D-tulostuksen turvallisuus, tehokkuus ja eettinen käyttö terveydenhuollossa ja luodaan tasapaino innovaatioiden edistämisen ja potilaiden hyvinvoinnin suojelemisen välillä.
    • Räätälöidyt ratkaisut ikääntymiseen liittyviin terveysongelmiin, kuten ortopedisiin implantteihin, hampaiden restauraatioihin ja apuvälineisiin, jotka vastaavat iäkkäiden yksilöiden erityistarpeita.
    • Työmahdollisuuksia biolääketieteen tekniikan, digitaalisen suunnittelun ja 3D-tulostusteknologian kehittämisen parissa.
    • Vähennä jätteiden ja resurssien kulutusta optimoimalla materiaalin käyttöä, minimoimalla suurtuotannon tarpeen ja mahdollistamalla tilaustuotannon.

    Pohdittavia kysymyksiä

    • Miten muuten 3D-tulostusta voidaan käyttää parantamaan terveysvaikutuksia?
    • Mitä turvallisuusstandardeja sääntelyviranomaisten tulisi hyväksyä vastauksena 3D-tulostuksen lisääntyneeseen käyttöön lääketieteen alalla?

    Insight-viittauksia

    Tässä oivalluksessa viitattiin seuraaviin suosittuihin ja institutionaalisiin linkkeihin: