3D プリンティングの医療部門: 患者の治療のカスタマイズ

画像クレジット:
画像著作権
iStock

3D プリンティングの医療部門: 患者の治療のカスタマイズ

3D プリンティングの医療部門: 患者の治療のカスタマイズ

小見出しのテキスト
医療分野での 3D プリンティングは、より迅速で安価な患者向けのよりカスタマイズされた治療につながる可能性があります
    • 著者:
    • 著者名
      クォンタムラン・フォーサイト
    • 2022 年 1 月 6 日

    洞察の要約

    3 次元(3D)印刷は、エンジニアリングや製造における初期のユースケースから進化し、食品、航空宇宙、健康分野で価値ある用途が見出されています。医療分野では、患者固有の臓器モデルを通じて手術計画とトレーニングを改善し、手術成績と医学教育を強化する可能性をもたらします。 XNUMXD プリンティングを使用した個別化された医薬品の開発は、医薬品の処方と消費を変革する可能性がある一方、医療機器のオンサイト生産はコストを削減して効率を向上させ、十分なサービスが行き届いていない地域に利益をもたらす可能性があります。 

    医療分野における 3D プリンティング 

    3Dプリンターとは、素材を重ね合わせることで立体物を作る製造技術です。 1980 年代以降、この技術はエンジニアリングと製造における初期のユース ケースを超えて革新し、食品、航空宇宙、および健康分野で同様に有用なアプリケーションへと移行してきました。 特に病院や医療研究所は、身体的損傷や臓器置換を治療するための新しいアプローチとして、3D 技術の新たな用途を模索しています。

    1990 年代、3D プリントは医療分野で歯科インプラントや特注の補綴物に初めて利用されました。 2010 年代までに、科学者は最終的に患者の細胞から臓器を生成し、3D プリントされたフレームワークでそれらをサポートできるようになりました。 ますます複雑化する臓器に対応できるように技術が進歩するにつれて、医師は 3D プリントされた足場を使わずに小さな機能的な腎臓を開発し始めました。 

    人工装具の面では、3D プリントは、金型やいくつかの専門機器を必要としないため、患者の解剖学的構造に合わせた出力を生成できます。 同様に、3D デザインもすばやく変更できます。 頭蓋インプラント、関節置換術、歯の修復がその例です。 一部の大手企業はこれらのアイテムを作成して販売していますが、ポイント オブ ケアの製造では、入院患者ケアにおいて高度なカスタマイズが行われています。

    破壊的な影響

    臓器や身体部分の患者固有のモデルを作成できる機能により、手術の計画と訓練が大幅に強化される可能性があります。外科医はこれらのモデルを使用して複雑な処置を練習し、実際の手術中の合併症のリスクを軽減できます。さらに、これらのモデルは教育ツールとして機能し、医学生に人体解剖学と外科技術を学ぶための実践的なアプローチを提供する可能性があります。

    医薬品の分野では、3D プリンティングは個別化された医薬品の開発につながる可能性があります。この技術により、複数の薬剤を単一の錠剤に組み合わせたり、患者固有の生理機能に基づいて投与量を調整したりするなど、個人の特定のニーズに合わせた錠剤の製造が可能になる可能性があります。このレベルのカスタマイズにより、治療効果と患者のコンプライアンスが向上し、医薬品の処方と摂取の方法が変わる可能性があります。ただし、安全性と有効性を確保するには、慎重な規制と監視が必要です。

    医療分野への 3D プリンティングの統合は、医療経済と政策に重大な影響を与える可能性があります。医療機器や消耗品を現場で生産できるようになれば、外部サプライヤーへの依存が減り、コスト削減と効率の向上につながる可能性があります。これは、医療用品へのアクセスが困難な遠隔地やサービスが十分に行き届いていない地域にとって、特に有益となる可能性があります。政府や医療機関は、将来の医療提供のための政策や戦略を策定する際に、これらの潜在的な利点を考慮する必要があるかもしれません。

    医療分野における 3D プリンティングの影響

    医療分野における 3D プリントのより広い意味には、次のようなものがあります。

    • より安価で耐久性が高く、各患者に合わせてカスタマイズされたインプラントと補綴物をより迅速に製造できます。 
    • 学生が 3D プリントされた臓器を使って手術を練習できるようにすることで、医学生のトレーニングを改善しました。
    • 外科医が、手術を受ける患者の 3D プリントされたレプリカ臓器を使用して手術を練習できるようにすることで、手術の準備を改善します。
    • セルラー 3D プリンターが機能する臓器を出力する能力を獲得するにつれて、臓器置換の待ち時間の延長がなくなります (2040 年代)。 
    • セルラー 3D プリンターが機能する交換用の手、腕、脚を出力できるようになったため、ほとんどの人工装具が廃止されました (2050 年代)。 
    • パーソナライズされた義肢や医療機器へのアクセシビリティが向上し、障害を持つ個人に力を与え、包括性を促進し、生活の質を向上させます。
    • 医療における 3D プリンティングの安全性、有効性、倫理的な使用を保証し、イノベーションの促進と患者の健康の保護のバランスをとるための規制の枠組みと基準。
    • 整形外科用インプラント、歯科修復物、補助器具など、高齢者特有のニーズに応える、年齢に関連した健康問題に対するカスタマイズされたソリューション。
    • 生体医工学、デジタル設計、3D プリンティング技術開発における雇用の機会。
    • 材料の使用を最適化し、大規模生産の必要性を最小限に抑え、オンデマンド生産を可能にすることで、廃棄物と資源の消費を削減します。

    考慮すべき質問

    • 健康状態を改善するために 3D プリントを他にどのように使用できますか?
    • 医療分野での 3D プリンティングの応用の増加に対応して、規制当局が採用すべき安全基準にはどのようなものがありますか?

    インサイトの参照

    この洞察のために、次の一般的な機関リンクが参照されました。