Медичний сектор 3D-друку: персоналізація лікування пацієнтів

• Автор:
• ім'я автора

  Quantumrun Foresight
• Січень 6, 2022

Короткий огляд

Тривимірний (3D) друк еволюціонував від свого раннього застосування в інженерії та виробництві до цінних застосувань у харчовій, аерокосмічній галузях та секторах охорони здоров’я. У сфері охорони здоров’я він пропонує потенціал для покращеного хірургічного планування та навчання за допомогою моделей органів кожного пацієнта, покращуючи результати хірургічного втручання та медичну освіту. Персоналізована розробка ліків за допомогою 3D-друку може змінити рецепти та споживання ліків, тоді як виробництво медичного обладнання на місці може зменшити витрати та підвищити ефективність, приносячи користь регіонам, які недостатньо обслуговуються. 

3D-друк у контексті медичної галузі 

3D-друк — це техніка виробництва, за допомогою якої можна створювати тривимірні об’єкти шляхом шарування сировини разом. Починаючи з 1980-х років, ця технологія вийшла за межі ранніх випадків використання в інженерії та виробництві та перейшла до не менш корисних застосувань у харчовій, аерокосмічній та медичній галузях. Лікарні та медичні дослідницькі лабораторії, зокрема, вивчають нові можливості використання 3D-технологій для нових підходів до лікування фізичних травм і заміни органів.

У 1990-х роках 3D-друк спочатку використовувався в галузі медицини для імплантації зубів і індивідуальних протезів. У 2010-х роках вчені зрештою змогли створити органи з клітин пацієнтів і підтримувати їх за допомогою 3D-друкованої основи. У міру того, як технологія прогресувала для розміщення все більш складних органів, лікарі почали розробляти крихітні функціональні нирки без 3D-друкованих каркасів. 

Що стосується протезів, 3D-друк може створювати результати, адаптовані до анатомії пацієнта, оскільки для цього не потрібні форми або кілька одиниць спеціального обладнання. Подібним чином можна швидко змінити 3D-проекти. Краніальні імплантати, протезування суглобів і реставрація зубів – це кілька прикладів. У той час як деякі великі компанії створюють і продають ці вироби, у стаціонарному виробництві використовується вищий ступінь персоналізації.

Руйнівний вплив

Здатність створювати індивідуальні моделі органів і частин тіла пацієнта може значно покращити хірургічне планування та навчання. Хірурги можуть використовувати ці моделі для відпрацювання складних процедур, зменшуючи ризик ускладнень під час фактичних операцій. Крім того, ці моделі можуть слугувати навчальними інструментами, надаючи студентам-медикам практичний підхід до вивчення анатомії людини та хірургічних методів.

У фармацевтиці 3D-друк може призвести до розробки персоналізованих ліків. Ця технологія може дозволити виробництво таблеток, адаптованих до конкретних потреб людини, наприклад, поєднання кількох ліків в одній таблетці або коригування дозування на основі унікальної фізіології пацієнта. Цей рівень налаштування може підвищити ефективність лікування та комплаєнс пацієнтів, потенційно змінюючи спосіб призначення та споживання ліків. Однак це вимагатиме ретельного регулювання та нагляду для забезпечення безпеки та ефективності.

Інтеграція 3D-друку в медичний сектор може мати значні наслідки для економіки та політики охорони здоров’я. Можливість виробляти медичне обладнання та матеріали на місці може зменшити залежність від зовнішніх постачальників, що потенційно призведе до економії коштів і підвищення ефективності. Це може бути особливо корисним для віддалених або недостатньо забезпечених районів, де доступ до медичних товарів може бути складним. Урядам і організаціям охорони здоров’я може знадобитися врахувати ці потенційні переваги при розробці політики та стратегії надання медичної допомоги в майбутньому.

Наслідки 3D-друку в медичному секторі

Більш широкі наслідки 3D-друку в медичному секторі можуть включати:

• Швидше виробництво імплантатів і протезів, які є дешевшими, довговічнішими та індивідуальними для кожного пацієнта. 
• Покращена підготовка студентів-медиків, дозволивши студентам практикувати хірургічні втручання за допомогою 3D-друкованих органів.
• Покращена підготовка до хірургічного втручання, дозволяючи хірургам практикувати операції з 3D-друкованими копіями органів пацієнтів, яких вони будуть оперувати.
• Усунення подовженого часу очікування заміни органів, оскільки стільникові 3D-принтери отримують можливість виводити функціонуючі органи (2040-ті роки). 
• Усунення більшості протезів, оскільки стільникові 3D-принтери отримують можливість виводити функціонуючі заміни рук, рук і ніг (2050-ті роки). 
• Розширений доступ до персоналізованих протезів і медичних пристроїв, що розширює можливості людей з обмеженими можливостями, сприяє інклюзивності та покращує якість їхнього життя.
• Нормативно-правові рамки та стандарти для забезпечення безпеки, ефективності та етичного використання 3D-друку в охороні здоров’я, встановлюючи баланс між сприянням інноваціям і захистом благополуччя пацієнтів.
• Індивідуальні рішення для пов’язаних із віком проблем зі здоров’ям, таких як ортопедичні імплантати, реставрації зубів і допоміжні пристрої, що задовольняють особливі потреби людей похилого віку.
• Можливості роботи в галузі біомедичної інженерії, цифрового дизайну та розробки технологій 3D-друку.
• Зниження відходів і споживання ресурсів за рахунок оптимізації використання матеріалів, мінімізації потреби у великомасштабному виробництві та забезпечення виробництва на вимогу.

Питання для розгляду

• Як ще можна використовувати 3D-друк для покращення результатів здоров’я?
• Які стандарти безпеки повинні прийняти регулятори у відповідь на збільшення використання 3D-друку в медичному секторі?