Lekársky sektor 3D tlače: Prispôsobenie liečby pacientov

• Autor:
• meno autora

  Predvídavosť Quantumrun
• Januára 6, 2022

Súhrn prehľadu

Trojrozmerná (3D) tlač sa vyvinula z prvých prípadov použitia v strojárstve a výrobe, aby našla cenné aplikácie v potravinárskom, leteckom a kozmickom priemysle a zdravotníctve. V zdravotníctve ponúka potenciál na zlepšenie chirurgického plánovania a školenia prostredníctvom modelov orgánov špecifických pre pacienta, čím sa zlepšujú chirurgické výsledky a lekárske vzdelanie. Personalizovaný vývoj liekov pomocou 3D tlače by mohol zmeniť predpisovanie liekov a ich spotrebu, zatiaľ čo výroba lekárskeho vybavenia na mieste môže znížiť náklady a zvýšiť efektivitu, čo bude prínosom pre nedostatočne obsluhované oblasti. 

3D tlač v kontexte medicínskeho sektora 

3D tlač je výrobná technika, ktorá dokáže vytvárať trojrozmerné objekty vrstvením surovín dohromady. Od 1980-tych rokov minulého storočia sa táto technológia inovovala nad rámec skorých prípadov použitia v strojárstve a výrobe a migrovala smerom k rovnako užitočným aplikáciám v potravinárskom, leteckom a zdravotníckom sektore. Najmä nemocnice a lekárske výskumné laboratóriá skúmajú nové možnosti využitia 3D technológie pre nové prístupy k liečbe fyzických zranení a výmene orgánov.

V deväťdesiatych rokoch sa 1990D tlač pôvodne používala v lekárskej oblasti na zubné implantáty a protézy na mieru. Do roku 3 boli vedci nakoniec schopní generovať orgány z buniek pacientov a podporovať ich pomocou 2010D tlačeného rámca. Ako technológia postupovala tak, aby vyhovovala čoraz zložitejším orgánom, lekári začali vyvíjať drobné funkčné obličky bez 3D tlačeného skeletu. 

Na protetickej fronte môže 3D tlač produkovať výstupy prispôsobené anatómii pacienta, pretože nevyžaduje formy ani niekoľko kusov špeciálneho vybavenia. Podobne je možné rýchlo meniť 3D návrhy. Kraniálne implantáty, kĺbové náhrady a zubné náhrady sú niekoľko príkladov. Zatiaľ čo niektoré veľké spoločnosti vytvárajú a predávajú tieto položky, výroba v mieste starostlivosti využíva vyšší stupeň prispôsobenia v ústavnej starostlivosti.

Rušivý vplyv

Schopnosť vytvárať modely orgánov a častí tela špecifické pre pacienta by mohla výrazne zlepšiť chirurgické plánovanie a tréning. Chirurgovia by mohli použiť tieto modely na precvičovanie zložitých postupov, čím by sa znížilo riziko komplikácií počas skutočných operácií. Okrem toho by tieto modely mohli slúžiť ako vzdelávacie nástroje, ktoré poskytujú študentom medicíny praktický prístup k učeniu sa ľudskej anatómie a chirurgických techník.

Vo farmaceutickom priemysle by 3D tlač mohla viesť k vývoju personalizovaných liekov. Táto technológia by mohla umožniť výrobu piluliek prispôsobených špecifickým potrebám jednotlivca, ako je napríklad kombinovanie viacerých liekov do jednej pilulky alebo úprava dávkovania na základe jedinečnej fyziológie pacienta. Táto úroveň prispôsobenia by mohla zlepšiť účinnosť liečby a komplianciu pacientov, čo by potenciálne zmenilo spôsob, akým sa lieky predpisujú a užívajú. To by si však vyžadovalo starostlivú reguláciu a dohľad, aby sa zaistila bezpečnosť a účinnosť.

Integrácia 3D tlače v medicínskom sektore by mohla mať významné dôsledky pre ekonomiku a politiku zdravotníctva. Schopnosť vyrábať zdravotnícke vybavenie a zásoby na mieste by mohla znížiť závislosť od externých dodávateľov, čo by mohlo viesť k úsporám nákladov a zvýšeniu efektívnosti. To by mohlo byť výhodné najmä pre vzdialené alebo nedostatočne obsluhované oblasti, kde môže byť prístup k zdravotníckemu materiálu náročný. Vlády a zdravotnícke organizácie možno budú musieť zvážiť tieto potenciálne výhody pri vývoji politík a stratégií poskytovania zdravotnej starostlivosti v budúcnosti.

Dôsledky 3D tlače v medicínskom sektore

Širšie dôsledky 3D tlače v medicínskom sektore môžu zahŕňať:

• Rýchlejšia výroba implantátov a protetiky, ktoré sú lacnejšie, odolnejšie a šité na mieru každému pacientovi. 
• Vylepšené školenie študentov medicíny tým, že študenti môžu praktizovať operácie s 3D tlačenými orgánmi.
• Vylepšená chirurgická príprava tým, že chirurgovia môžu vykonávať operácie s 3D tlačenými replikami orgánov pacientov, ktorých budú operovať.
• Eliminácia predĺžených čakacích dôb na výmenu orgánov, keďže bunkové 3D tlačiarne získavajú schopnosť vydávať fungujúce orgány (2040). 
• Eliminácia väčšiny protetík ako celulárnych 3D tlačiarní získava schopnosť vytvárať funkčné náhradné ruky, ruky a nohy (2050). 
• Zvýšená dostupnosť personalizovaných protetických a zdravotníckych pomôcok, ktoré posilňujú osoby so zdravotným postihnutím, podporujú inkluzívnosť a zlepšujú kvalitu ich života.
• Regulačné rámce a normy na zaistenie bezpečnosti, účinnosti a etického využívania 3D tlače v zdravotníctve, čím sa dosahuje rovnováha medzi podporou inovácií a ochranou zdravia pacienta.
• Prispôsobené riešenia zdravotných problémov súvisiacich s vekom, ako sú ortopedické implantáty, zubné náhrady a pomocné zariadenia, ktoré sa zameriavajú na špecifické potreby starších jedincov.
• Pracovné príležitosti v oblasti biomedicínskeho inžinierstva, digitálneho dizajnu a vývoja technológie 3D tlače.
• Zníženie odpadu a spotreby zdrojov optimalizáciou využitia materiálu, minimalizáciou potreby veľkovýroby a umožnením výroby na požiadanie.

Otázky na zváženie

• Ako inak možno využiť 3D tlač na zlepšenie zdravotných výsledkov?
• Aké bezpečnostné normy by mali prijať regulačné orgány v reakcii na zvýšené používanie 3D tlače v medicínskom sektore?