Settore medico della stampa 3D: personalizzazione dei trattamenti dei pazienti

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  Preveggenza quantistica
• Gennaio 6, 2022

Riepilogo approfondimenti

La stampa tridimensionale (3D) si è evoluta dai suoi primi casi d’uso nell’ingegneria e nella produzione per trovare applicazioni preziose nei settori alimentare, aerospaziale e sanitario. Nel settore sanitario, offre il potenziale per migliorare la pianificazione e la formazione chirurgica attraverso modelli di organi specifici per il paziente, migliorando i risultati chirurgici e la formazione medica. Lo sviluppo di farmaci personalizzati utilizzando la stampa 3D potrebbe trasformare la prescrizione e il consumo di farmaci, mentre la produzione in loco di apparecchiature mediche potrebbe ridurre i costi e aumentare l’efficienza, a vantaggio delle aree svantaggiate. 

La stampa 3D nel contesto del settore medico 

La stampa 3D è una tecnica di produzione in grado di creare oggetti tridimensionali sovrapponendo insieme le materie prime. Dagli anni '1980, la tecnologia ha innovato oltre i primi casi d'uso nell'ingegneria e nella produzione ed è migrata verso applicazioni ugualmente utili nei settori alimentare, aerospaziale e sanitario. Ospedali e laboratori di ricerca medica, in particolare, stanno esplorando nuovi usi della tecnologia 3D per nuovi approcci al trattamento delle lesioni fisiche e alla sostituzione degli organi.

Negli anni '1990, la stampa 3D è stata inizialmente utilizzata in campo medico per impianti dentali e protesi su misura. Entro il 2010, gli scienziati sono stati finalmente in grado di generare organi dalle cellule dei pazienti e supportarli con una struttura stampata in 3D. Con il progredire della tecnologia per ospitare organi sempre più complessi, i medici hanno iniziato a sviluppare minuscoli reni funzionali senza un'impalcatura stampata in 3D. 

Sul fronte protesico, la stampa 3D può produrre output su misura per l'anatomia del paziente perché non richiede stampi o diverse attrezzature specialistiche. Allo stesso modo, i progetti 3D possono essere modificati rapidamente. Gli impianti cranici, le protesi articolari e i restauri dentali sono alcuni esempi. Mentre alcune grandi aziende creano e commercializzano questi articoli, la produzione nei punti di cura utilizza un grado di personalizzazione più elevato nelle cure ospedaliere.

Impatto dirompente

La capacità di creare modelli di organi e parti del corpo specifici per il paziente potrebbe migliorare significativamente la pianificazione e la formazione chirurgica. I chirurghi potrebbero utilizzare questi modelli per praticare procedure complesse, riducendo il rischio di complicazioni durante gli interventi chirurgici reali. Inoltre, questi modelli potrebbero fungere da strumenti didattici, fornendo agli studenti di medicina un approccio pratico all’apprendimento dell’anatomia umana e delle tecniche chirurgiche.

Nel settore farmaceutico, la stampa 3D potrebbe portare allo sviluppo di farmaci personalizzati. Questa tecnologia potrebbe consentire la produzione di pillole su misura per le esigenze specifiche di un individuo, come la combinazione di più farmaci in un'unica pillola o la regolazione del dosaggio in base alla fisiologia unica del paziente. Questo livello di personalizzazione potrebbe migliorare l’efficacia del trattamento e la compliance del paziente, trasformando potenzialmente il modo in cui i farmaci vengono prescritti e consumati. Tuttavia, ciò richiederebbe un’attenta regolamentazione e supervisione per garantire sicurezza ed efficacia.

L’integrazione della stampa 3D nel settore medico potrebbe avere implicazioni significative per l’economia e la politica sanitaria. La capacità di produrre attrezzature e forniture mediche in loco potrebbe ridurre la dipendenza dai fornitori esterni, portando potenzialmente a risparmi sui costi e a una maggiore efficienza. Ciò potrebbe essere particolarmente vantaggioso per le aree remote o sottoservite, dove l’accesso alle forniture mediche può essere difficile. I governi e le organizzazioni sanitarie potrebbero dover considerare questi potenziali benefici nello sviluppo di politiche e strategie per l’erogazione dell’assistenza sanitaria in futuro.

Implicazioni della stampa 3D nel settore medico

Implicazioni più ampie della stampa 3D nel settore medico possono includere:

• Produzione più rapida di impianti e protesi che sono più economici, più durevoli e su misura per ogni paziente. 
• Migliorata la formazione degli studenti di medicina consentendo agli studenti di praticare interventi chirurgici con organi stampati in 3D.
• Miglioramento della preparazione chirurgica consentendo ai chirurghi di praticare interventi chirurgici con repliche stampate in 3D degli organi dei pazienti su cui opereranno.
• L'eliminazione dei tempi di attesa estesi per la sostituzione degli organi poiché le stampanti 3D cellulari acquisiscono la capacità di produrre organi funzionanti (anni 2040). 
• L'eliminazione della maggior parte delle protesi come stampanti 3D cellulari acquisisce la capacità di produrre mani, braccia e gambe sostitutive funzionanti (anni 2050). 
• Maggiore accessibilità alle protesi personalizzate e ai dispositivi medici che danno potere alle persone con disabilità, promuovono l’inclusività e migliorano la loro qualità di vita.
• Quadri normativi e standard per garantire la sicurezza, l’efficacia e l’uso etico della stampa 3D nel settore sanitario, trovando un equilibrio tra la promozione dell’innovazione e la protezione del benessere dei pazienti.
• Soluzioni personalizzate per problemi di salute legati all'età, come impianti ortopedici, restauri dentali e dispositivi di assistenza, rispondendo alle esigenze specifiche degli anziani.
• Opportunità di lavoro nell'ingegneria biomedica, nella progettazione digitale e nello sviluppo della tecnologia di stampa 3D.
• Riduzione degli sprechi e del consumo di risorse ottimizzando l'utilizzo dei materiali, riducendo al minimo la necessità di produzione su larga scala e consentendo la produzione su richiesta.

Domande da considerare

• In quale altro modo la stampa 3D può essere utilizzata per migliorare i risultati sulla salute?
• Quali sono alcuni standard di sicurezza che le autorità di regolamentazione dovrebbero adottare in risposta alla maggiore applicazione della stampa 3D nel settore medico?