מגזר רפואי הדפסת תלת מימד: התאמה אישית של טיפולי מטופלים

• מְחַבֵּר:
• שם היוצר

  Quantumrun Foresight
• ינואר 6, 2022

סיכום תובנה

הדפסה תלת מימדית (תלת מימד) התפתחה ממקרי השימוש המוקדמים שלה בהנדסה וייצור למציאת יישומים בעלי ערך במגזרי המזון, התעופה והחלל והבריאות. בתחום הבריאות, הוא מציע פוטנציאל לתכנון והדרכה כירורגית משופרים באמצעות מודלים של איברים ספציפיים למטופל, שיפור התוצאות הניתוחיות והשכלה רפואית. פיתוח תרופות מותאם אישית באמצעות הדפסת תלת מימד יכול לשנות את מרשם התרופות והצריכה, בעוד ייצור באתר של ציוד רפואי עשוי להפחית עלויות ולהגביר את היעילות, ולהועיל לאזורים מוחלשים. 

הדפסת תלת מימד בהקשר של המגזר הרפואי 

הדפסת תלת מימד היא טכניקת ייצור שיכולה ליצור אובייקטים תלת מימדיים על ידי שכבות חומרי גלם יחד. מאז שנות ה-3, הטכנולוגיה חידשה מעבר למקרי שימוש מוקדמים בהנדסה וייצור והיגרה לעבר יישומים שימושיים באותה מידה במגזרי המזון, התעופה והחלל והבריאות. בתי חולים ומעבדות מחקר רפואי, בפרט, בוחנים שימושים חדשים בטכנולוגיית תלת מימד עבור גישות חדשות לטיפול בפציעות פיזיות והחלפת איברים.

בשנות ה-1990, הדפסת תלת מימד שימשה בתחילה בתחום הרפואי להשתלות שיניים ותותבות בהזמנה אישית. עד שנות ה-3, מדענים הצליחו בסופו של דבר ליצור איברים מתאי חולים ולתמוך בהם באמצעות מסגרת מודפסת תלת מימדית. ככל שהטכנולוגיה התקדמה כדי להכיל איברים מורכבים יותר ויותר, רופאים החלו לפתח כליות פונקציונליות זעירות ללא פיגום מודפס בתלת מימד. 

בחזית התותבת, הדפסת תלת מימד יכולה להפיק פלטים המותאמים לאנטומיה של המטופל מכיוון שאינה דורשת תבניות או מספר חלקים של ציוד מומחה. באופן דומה, עיצובים תלת מימדיים ניתנים לשינוי במהירות. שתלים גולגולתיים, החלפות מפרקים ושיקום שיניים הם כמה דוגמאות. בעוד שכמה חברות גדולות יוצרות ומשווקות פריטים אלה, ייצור נקודתי משתמש בדרגה גבוהה יותר של התאמה אישית בטיפול באשפוז.

השפעה משבשת

היכולת ליצור מודלים ספציפיים למטופל של איברים וחלקי גוף יכולה לשפר משמעותית את התכנון וההכשרה הניתוחית. מנתחים יכולים להשתמש במודלים אלה כדי לתרגל הליכים מורכבים, ולהפחית את הסיכון לסיבוכים במהלך ניתוחים בפועל. יתר על כן, מודלים אלה יכולים לשמש כלים חינוכיים, לספק לסטודנטים לרפואה גישה מעשית ללימוד אנטומיה אנושית וטכניקות כירורגיות.

בתחום התרופות, הדפסת תלת מימד עלולה להוביל לפיתוח תרופות מותאמת אישית. טכנולוגיה זו יכולה לאפשר ייצור של כדורים המותאמים לצרכים הספציפיים של הפרט, כמו שילוב של מספר תרופות לכדור בודד או התאמת מינון על בסיס הפיזיולוגיה הייחודית של המטופל. רמה זו של התאמה אישית עשויה לשפר את יעילות הטיפול ואת היענות המטופל, ועלולה לשנות את האופן שבו מרשם וצריכה תרופות. עם זאת, זה ידרוש רגולציה ופיקוח זהירים כדי להבטיח בטיחות ויעילות.

לשילוב של הדפסת תלת מימד במגזר הרפואי עשויות להיות השלכות משמעותיות על הכלכלה והמדיניות של שירותי הבריאות. היכולת לייצר ציוד רפואי ואספקה ​​באתר עשויה להפחית את התלות בספקים חיצוניים, מה שעלול להוביל לחיסכון בעלויות ולהגברת היעילות. זה יכול להיות מועיל במיוחד עבור אזורים מרוחקים או מועטים, שבהם הגישה לאספקה ​​רפואית יכולה להיות מאתגרת. ייתכן שממשלות וארגוני בריאות יצטרכו לשקול את היתרונות הפוטנציאליים הללו בעת פיתוח מדיניות ואסטרטגיות למתן שירותי בריאות בעתיד.

השלכות הדפסת תלת מימד במגזר הרפואי

השלכות רחבות יותר של הדפסת תלת מימד במגזר הרפואי עשויות לכלול:

• ייצור מהיר יותר של שתלים ותותבות זולים יותר, עמידים יותר ומותאמים אישית לכל מטופל. 
• הכשרת סטודנטים לרפואה משופרת על ידי מתן אפשרות לסטודנטים לתרגל ניתוחים עם איברים מודפסים בתלת מימד.
• הכנה כירורגית משופרת על ידי מתן אפשרות למנתחים לתרגל ניתוחים עם איברי העתק מודפסים בתלת מימד של המטופלים שהם ינותחו.
• ביטול זמני המתנה ממושכים להחלפת איברים כאשר מדפסות תלת מימד סלולריות משיגות את היכולת להוציא איברים מתפקדים (שנות ה-3). 
• ביטול רוב התותבות מכיוון שמדפסות תלת מימד סלולריות משיגות את היכולת להוציא ידיים, זרועות ורגליים חלופיות מתפקדות (שנות ה-3). 
• נגישות מוגברת לתותבות ולמכשירים רפואיים מותאמים אישית המעצימה אנשים עם מוגבלויות, מקדמת הכלה ושיפור איכות חייהם.
• מסגרות ותקנים רגולטוריים להבטחת הבטיחות, היעילות והשימוש האתי של הדפסת תלת מימד בתחום הבריאות, תוך איזון בין טיפוח חדשנות והגנה על רווחת המטופל.
• פתרונות מותאמים אישית לבעיות בריאות הקשורות לגיל, כגון שתלים אורטופדיים, שיקום שיניים ומכשירי עזר, הנותנים מענה לצרכים הספציפיים של אנשים מבוגרים.
• הזדמנויות עבודה בהנדסה ביו-רפואית, עיצוב דיגיטלי ופיתוח טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית.
• צמצום צריכת הפסולת ומשאבים על ידי אופטימיזציה של השימוש בחומרים, מזעור הצורך בייצור בקנה מידה גדול ואפשר ייצור לפי דרישה.

שאלות שכדאי לקחת בחשבון

• כיצד עוד ניתן להשתמש בהדפסת תלת מימד כדי לשפר את התוצאות הבריאותיות?
• מהם כמה תקני בטיחות שעל הרגולטורים לאמץ בתגובה ליישום המוגבר של הדפסת תלת מימד במגזר הרפואי?