Медицинский сектор 3D-печати: индивидуальный подход к лечению пациентов

• Автор:
• Имя автора

  Квантумран Форсайт
• 6 января 2022

Сводка статистики

Трехмерная (3D) печать прошла путь от первых случаев использования в машиностроении и производстве до поиска ценных применений в пищевой, аэрокосмической и медицинской отраслях. В здравоохранении это открывает возможности для улучшения хирургического планирования и обучения с помощью моделей органов для конкретного пациента, улучшения результатов хирургических операций и медицинского образования. Разработка персонализированных лекарств с использованием 3D-печати может изменить назначение и потребление лекарств, а производство медицинского оборудования на месте может снизить затраты и повысить эффективность, что принесет пользу малообеспеченным регионам. 

3D-печать в контексте медицинского сектора 

3D-печать — это производственная технология, позволяющая создавать трехмерные объекты путем наложения друг на друга сырьевых материалов. С 1980-х годов эта технология вышла за рамки ранних вариантов использования в машиностроении и производстве и перешла к столь же полезным приложениям в пищевой, аэрокосмической и медицинской отраслях. Больницы и медицинские исследовательские лаборатории, в частности, изучают новые способы использования 3D-технологий для новых подходов к лечению физических травм и замене органов.

В 1990-х годах 3D-печать первоначально использовалась в области медицины для зубных имплантатов и изготовленных на заказ протезов. К 2010-м годам ученые в конечном итоге смогли создавать органы из клеток пациентов и поддерживать их с помощью 3D-печатного каркаса. По мере того, как технология развивалась, чтобы приспособить все более сложные органы, врачи начали разрабатывать крошечные функциональные почки без 3D-печатного каркаса. 

Что касается протезов, 3D-печать может производить продукцию, адаптированную к анатомии пациента, поскольку для этого не требуются формы или несколько единиц специального оборудования. Точно так же 3D-проекты можно быстро изменить. Черепные имплантаты, замена суставов и реставрация зубов — вот несколько примеров. В то время как некоторые крупные компании создают и продают эти предметы, производство в пунктах оказания медицинской помощи использует более высокую степень индивидуальной настройки при стационарном лечении.

Разрушительное воздействие

Возможность создавать индивидуальные модели органов и частей тела пациента может значительно улучшить хирургическое планирование и подготовку. Хирурги могли бы использовать эти модели для отработки сложных процедур, снижая риск осложнений во время реальных операций. Кроме того, эти модели могут служить образовательными инструментами, предоставляя студентам-медикам практический подход к изучению анатомии человека и хирургических техник.

В фармацевтике 3D-печать может привести к разработке персонализированных лекарств. Эта технология может позволить производить таблетки, адаптированные к конкретным потребностям человека, например, объединять несколько лекарств в одну таблетку или корректировать дозировку в зависимости от уникальной физиологии пациента. Такой уровень настройки может повысить эффективность лечения и соблюдение пациентами режима лечения, потенциально изменив способы назначения и потребления лекарств. Однако это потребует тщательного регулирования и надзора для обеспечения безопасности и эффективности.

Интеграция 3D-печати в медицинский сектор может иметь серьезные последствия для экономики и политики здравоохранения. Возможность производить медицинское оборудование и расходные материалы на месте может снизить зависимость от внешних поставщиков, что потенциально приведет к экономии затрат и повышению эффективности. Это может быть особенно полезно для отдаленных или недостаточно обслуживаемых районов, где доступ к медикаментам может быть затруднен. Правительствам и организациям здравоохранения, возможно, придется учитывать эти потенциальные преимущества при разработке политики и стратегии оказания медицинской помощи в будущем.

Последствия 3D-печати в медицинском секторе

Более широкие последствия 3D-печати в медицинском секторе могут включать:

• Более быстрое производство имплантатов и протезов, которые дешевле, долговечнее и индивидуальны для каждого пациента. 
• Улучшено обучение студентов-медиков, позволяя студентам практиковать операции с органами, напечатанными на 3D-принтере.
• Улучшенная хирургическая подготовка, позволяющая хирургам практиковать операции с 3D-печатными копиями органов пациентов, которых они будут оперировать.
• Устранение длительного времени ожидания замены органов, поскольку клеточные 3D-принтеры получают возможность печатать функционирующие органы (2040-е годы). 
• Отказ от большинства протезов, поскольку клеточные 3D-принтеры получают возможность печатать функционирующие заменители рук, рук и ног (2050-е годы). 
• Повышенная доступность персонализированных протезов и медицинских устройств, расширяющих возможности людей с ограниченными возможностями, способствующих инклюзивности и улучшающих качество их жизни.
• Нормативно-правовая база и стандарты для обеспечения безопасности, эффективности и этичности использования 3D-печати в здравоохранении, обеспечивающие баланс между содействием инновациям и защитой благополучия пациентов.
• Индивидуальные решения для возрастных проблем со здоровьем, такие как ортопедические имплантаты, реставрации зубов и вспомогательные устройства, отвечающие конкретным потребностям пожилых людей.
• Возможности трудоустройства в области биомедицинской инженерии, цифрового дизайна и разработки технологий 3D-печати.
• Сокращение отходов и потребления ресурсов за счет оптимизации использования материалов, сведения к минимуму необходимости крупномасштабного производства и обеспечения производства по требованию.

Вопросы для рассмотрения

• Как еще можно использовать 3D-печать для улучшения показателей здоровья?
• Какие стандарты безопасности должны принять регулирующие органы в ответ на более широкое применение 3D-печати в медицинском секторе?