Additiivisen valmistuksen 3D-tulostuksen sovellus lääketieteen alalla

Lisäainevalmistuksen 3D-tulostusteknologian ymmärryksen ja käytön lisääntyessä lääketieteen alalla 3D-tulostuksella on ollut myönteinen rooli lääketieteellisessä koulutuksessa, kliinisen potilaiden hoidossa ja biofarmaseutioissa. Tämän tekniikan vahva yhteensopivuus lääketieteen alan kanssa heijastuu ensisijaisesti lisäainevalmistuksen 3D-tulostusteknologian erityissovelluksissa tietyillä lääketieteen aloilla, jotka on kuvattu yksityiskohtaisesti alla:

● 3D-tulostustekniikan sovellukset lääketieteellisessä koulutuksessa

Lääketieteellinen koulutus vaatii usein ihmis- tai elinnäytteitä. Eri elinmallien mekaaniset käsittelymahdollisuudet ovat rajalliset. 3D-tulostustekniikka soveltuu kuitenkin mallinnuksen helppouden ja monipuolisten materiaaliensa ansiosta erityisen hyvin ihmisrakenne- ja elinmallien valmistukseen. Tällä tekniikalla valmistetut näytteet ovat merkittävästi hyödyllisiä täydentämään lääketieteen kurssiopetusta, helpottavat entisestään lääketieteellisten opetusmallien käyttöä ja tarjoavat realistisempia malleja preoperatiiviseen analyysiin.

● 3D-tulostusteknologian sovellukset kliinisessä lääketieteessä

1. Henkilökohtainen räätälöinti ja tarkkuuslääketiede

Yksilöllinen räätälöinti ja tarkkuuslääketiede ovat sekä lääkäreiden että potilaiden harrastuksia. Matalat tekniset standardit, korkeat kustannukset ja pitkät hoitoajat ovat haitanneet yksilöllisen ja täsmälääketieteen kehittymistä. 3D-tulostustekniikan soveltaminen lääketieteen alalla on kuitenkin tehokkaasti edistänyt yksilöllisen ja täsmälääketieteen kehitystä. Esimerkiksi hammasimplanttihoidossa perinteinen hammaslääketiede käyttää standardoituja muotteja hampaiden luomiseen. Jotta nämä hampaat mahtuvat ihmisen suuhun, ne on räätälöitävä yksittäisen hampaan prototyypin mukaan ja niille on suoritettava useita hoitoja alkuperäisellä hylsyllä. Tämä pidentää koko implanttihoitosykliä, tyypillisesti yli kuusi kuukautta. 3D-tulostusteknologian avulla personoidut hampaat voidaan kuitenkin kääntää-yksityisistä hampaiden prototyypeistä, mikä lyhentää merkittävästi implanttihoitojaksoa ja lyhentää implanttihoitoa-esineitä hoitoaikoja. Tällä lähestymistavalla saavutetaan nopean, tarkan ja minimaalisesti invasiivisen hoidon tavoitteet.

2. Elinsiirto

Tilastojen mukaan noin kaksi miljoonaa ihmistä maailmassa tarvitsee elinsiirtoja vuosittain. Riittämättömät elinluovutukset, alhainen onnistumisprosentti ja immuunihyljintä ovat kuitenkin vakavia esteitä elinsiirtojen kehitykselle. Tämän haasteen edessä tutkijat ovat väsymättä etsineet uusia mahdollisuuksia. He ovat nyt saavuttaneet läpimurtoja elinten, kuten munuaisten, verisuonten ja ihon, 3D-tulostuksessa, mikä tuo uutta toivoa elinsiirrolle. Lisäksi kehitetään innovatiivisia "3D-tulostus + terapia" -malleja, joissa lääkkeitä yhdistetään 3D-painettuihin biologisiin tuotteisiin, kuten luihin ja elimiin, mikä syventää entisestään 3D-tulostusteknologian ja lääketieteen alan integraatiota.

3. Ortopediset sovellukset

3D-tulostustekniikka on onnistuneesti saavuttanut täydellisen jäljennöksen potilaan omista luista, mikä mahdollistaa yksilöllisen luun korjauksen. Esimerkiksi leuan rekonstruktiossa lääketieteen ammattilaiset voivat suunnitella vastakkaispuoleisen leukarungon potilaan normaalin kasvoleuan kuvantamistietojen perusteella käyttämällä 3D--tulostettuja luita potilaan ulkonäön täydelliseen palauttamiseen. Selkärangan korjauksessa 3D{6}}painetut nikamat jäljittelevät täydellisemmin potilaan nikamarakennetta kuin perinteisillä menetelmillä tuotetut, mikä parantaa merkittävästi niiden yhteensopivuutta viereisten nikamien kanssa.

4. Neurokirurgian sovellukset

3D-tulostustekniikka on osoittanut huomattavaa suorituskykyä monimutkaisten neurokirurgisten toimenpiteiden avustamisessa. 3D-painetut kasvainmallit voivat simuloida tarkasti potilaan kasvaimen todellista anatomiaa, mikä auttaa lääkäreitä ymmärtämään potilaan tilasta syvemmälle ja auttamaan tarkassa leikkauksen sisäisessä paikannuksessa. neurokirurgia.

5. Hätäpelastussovellukset

3D-tulostuksen merkitys ensihoidon sairaanhoidossa korostuu koko ajan. Esimerkiksi murtumat ovat yleinen hätätapaus. Vakavia murtumia, kuten murtumia, on kuitenkin usein vaikea vähentää ja korjata, ja leikkauksen jälkeistä toiminnallista toipumista on vaikea taata. 3D-tulostuksen ilmaantuminen on jossain määrin lieventänyt tätä haastetta. Ennen leikkausta lääkintähenkilöstö käyttää 3D-tulostusta luodakseen 1:1-kopion vaurioituneesta luusta. Tämän 3D-mallin avulla lääkärit voivat visualisoida intuitiivisemmin potilaan murtuman ja siirtymän, mikä auttaa heitä laatimaan yksityiskohtaisen ja perusteellisen hoitosuunnitelman. Loppujen lopuksi niillä saavutetaan tarkka ja nopea murtumafragmenttien vähentäminen ja oikea kiinnitys leikkauksen aikana, mikä parantaa merkittävästi leikkauksen tehokkuutta ja laatua ja maksimoi leikkauksen jälkeisen toiminnallisen palautumisen.

Edistyksellisenä valmistusteknologiana 3D-tulostusta on jo sovellettu lääketieteen alalla, jolla on saavutettu tiettyjä tuloksia. Tieteidenvälisen tutkimuksen kehittyessä 3D-tulostustekniikkaa sovelletaan laajasti ja syvästi lääketieteen alalla.