3D 打印醫療領域：定制患者治療

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  量子運行遠見
• 2022 年 1 月 6 日

洞察總結

三維 (3D) 列印已從工程和製造領域的早期用例發展到在食品、航空和健康領域找到有價值的應用。 在醫療保健領域，它可以透過患者特定的器官模型來改善手術計劃和培訓，從而提高手術效果和醫學教育。 使用 3D 列印的個人化藥物開發可以改變藥物處方和消費，而醫療設備的現場生產可以降低成本並提高效率，使服務不足的地區受益。 

醫療行業背景下的 3D 打印 

3D打印是一種製造技術，可以通過將原材料分層來創建三維物體。 自 1980 年代以來，該技術已在工程和製造領域的早期用例之外進行了創新，並已轉向食品、航空航天和衛生領域同樣有用的應用。 尤其是醫院和醫學研究實驗室，正在探索 3D 技術的新用途，用於治療身體損傷和器官置換的新方法。

在 1990 年代，3D 打印最初被用於牙科植入物和定制假肢的醫療領域。 到 2010 年代，科學家們最終能夠從患者的細胞中生成器官，並用 3D 打印框架支持他們。 隨著技術的進步以適應越來越複雜的器官，醫生開始開發沒有 3D 打印支架的微型功能性腎臟。 

在假肢方面，3D 打印可以產生適合患者解剖結構的輸出，因為它不需要模具或幾件專業設備。 同樣，3D 設計可以快速更改。 顱骨植入物、關節置換和牙齒修復是一些例子。 雖然一些大公司創造和銷售這些產品，但即時製造在住院護理中使用了更高程度的定制。

破壞性影響

創建患者特定器官和身體部位模型的能力可以顯著增強手術計劃和培訓。 外科醫生可以使用這些模型來練習複雜的手術，從而降低實際手術期間出現併發症的風險。 此外，這些模型可以作為教育工具，為醫學生提供學習人體解剖學和外科技術的實踐方法。

在製藥領域，3D 列印可能會促進個人化藥物的開發。 該技術可以根據個人的特定需求生產藥丸，例如將多種藥物組合成單一藥丸或根據患者獨特的生理機能調整劑量。 這種程度的客製化可以提高治療效果和患者依從性，有可能改變藥物的處方和服用方式。 然而，這需要仔細的監管和監督，以確保安全性和有效性。

3D 列印在醫療領域的整合可能會對醫療保健經濟和政策產生重大影響。 現場生產醫療設備和用品的能力可以減少對外部供應商的依賴，從而可能節省成本並提高效率。 這對於偏遠或服務不足的地區尤其有利，因為這些地區獲得醫療用品可能具有挑戰性。 政府和醫療保健組織在製定未來醫療保健服務的政策和策略時可能需要考慮這些潛在的好處。

3D列印對醫療領域的影響

3D 打印在醫療領域的更廣泛影響可能包括：

• 更快地生產更便宜、更耐用且為每位患者量身定制的植入物和修復體。 
• 通過允許學生使用 3D 打印器官進行手術來改進醫學生培訓。
• 通過允許外科醫生使用他們將要進行手術的患者的 3D 打印複製器官進行手術，改進了手術準備工作。
• 隨著蜂窩 3D 打印機獲得輸出功能器官的能力（2040 年代），消除了延長的器官更換等待時間。 
• 消除大多數假肢作為蜂窩 3D 打印機獲得了輸出功能性替換手、手臂和腿的能力（2050 年代）。 
• 增加個人化義肢和醫療設備的可及性，為殘疾人提供幫助，促進包容性並提高他們的生活品質。
• 確保醫療保健中 3D 列印的安全性、有效性和道德使用的監管框架和標準，在促進創新和保護患者福祉之間取得平衡。
• 針對與年齡相關的健康問題的客製化解決方案，例如骨科植入物、牙齒修復和輔助設備，滿足老年人的特定需求。
• 生物醫學工程、數位設計和3D列印技術開發的工作機會。
• 透過優化材料使用、最大限度地減少大規模生產的需求並實現按需生產，減少浪費和資源消耗。

需要考慮的問題

• 3D 打印還能如何用於改善健康狀況？
• 針對 3D 打印在醫療領域應用的增加，監管機構應採用哪些安全標準？