Primjena 3D ispisa aditivne proizvodnje u medicini

Uz sve veće razumijevanje i primjenu tehnologije 3D ispisa aditivne proizvodnje u medicinskom području, 3D ispis je odigrao pozitivnu ulogu u medicinskom obrazovanju, kliničkoj njezi pacijenata i biofarmaceutici. Snažna kompatibilnost ove tehnologije s medicinskim poljem prvenstveno se odražava u specifičnim primjenama tehnologije 3D ispisa aditivne proizvodnje unutar specifičnih medicinskih područja, koja su detaljno navedena u nastavku:

● Primjena tehnologije 3D ispisa u medicinskom obrazovanju

Medicinsko obrazovanje često zahtijeva uzorke ljudi ili organa. Mogućnosti mehaničke obrade za razne modele organa su ograničene. No, tehnologija 3D printanja je zbog jednostavnosti modeliranja i raznovrsnosti materijala posebno pogodna za izradu modela ljudskih struktura i organa. Uzorci proizvedeni ovom tehnologijom značajno su korisni za dopunu medicinskih uputa, dodatno olakšavaju korištenje modela medicinske nastave i pružaju realističnije modele za prijeoperativnu analizu.

● Primjena tehnologije 3D ispisa u kliničkoj medicini

1. Personalizirana prilagodba i precizna medicina

Personalizirana prilagodba i precizna medicina težnja je i liječnika i pacijenata. Niski tehnički standardi, visoki troškovi i dugo vrijeme liječenja spriječili su razvoj personalizirane i precizne medicine. Međutim, primjena tehnologije 3D ispisa u području medicine učinkovito je promicala razvoj personalizirane i precizne medicine. Na primjer, u liječenju zubnim implantatima, tradicionalna stomatologija koristi standardizirane kalupe za izradu zuba. Da bi ovi zubi stali u ljudska usta, moraju biti prilagođeni prototipu pojedinačnog zuba i moraju biti podvrgnuti višestrukim tretmanima na izvornom ležištu. Time se produžuje cijeli ciklus implantacije, obično duži od šest mjeseci. Međutim, ugradnjom tehnologije 3D ispisa, personalizirani zubi mogu se obrnuti-projektirati iz pojedinačnih prototipova zuba, značajno skraćujući ciklus tretmana implantata i vremenske rokove prije -tretmana implantata. Ovim pristupom postižu se ciljevi brzog, preciznog i minimalno invazivnog liječenja.

2. Transplantacija organa

Prema statistici, približno dva milijuna ljudi u svijetu zahtijeva transplantaciju organa svake godine. Međutim, nedovoljna količina donacija organa, niske stope uspješnosti podudarnosti i imunološko odbacivanje ozbiljna su ograničenja razvoju transplantacije organa. Suočeni s ovim izazovom, istraživači su neumorno istraživali nove putove. Sada su postigli napredak u 3D ispisu organa kao što su bubrezi, krvne žile i koža, uvodeći novu nadu u transplantaciju organa. Nadalje, razvijaju se inovativni modeli "3D printing + terapija", koji uključuju lijekove u 3D-printane biološke proizvode kao što su kosti i organi, čime se dodatno produbljuje integracija tehnologije 3D printanja i medicinskog polja.

3. Ortopedske primjene

Tehnologija 3D ispisa uspješno je postigla savršenu repliku pacijentovih vlastitih kostiju, omogućujući personalizirani popravak kostiju. Na primjer, u maksilofacijalnoj rekonstrukciji, medicinski stručnjaci mogu dizajnirati kontralateralni maksilofacijalni kostur na temelju slikovnih podataka pacijentovog normalnog maksilofacijalnog kostura, koristeći 3D-isprintane kosti kako bi savršeno vratili pacijentov izgled. U popravku kralježnice, 3D-ispisani kralješci savršenije repliciraju pacijentovu strukturu kralježaka od onih proizvedenih tradicionalnim metodama, značajno poboljšavajući njihovo pristajanje sa susjednim kralješcima.

4. Primjene u neurokirurgiji

Tehnologija 3D ispisa pokazala je izvanrednu učinkovitost u pružanju pomoći kod složenih neurokirurških postupaka. 3D-ispisani modeli tumora mogu izbliza simulirati stvarnu anatomiju pacijentovog tumora, učinkovito pomažući liječnicima da steknu dublje razumijevanje stanja pacijenta i pomažu u preciznom intraoperativnom pozicioniranju. 3D-ispisani modeli mogu se čak koristiti za predoperativne probe, značajno povećava stopu uspješnosti neurokirurgije.

5. Prijave za spašavanje u hitnim slučajevima

Važnost 3D printanja u hitnoj medicinskoj pomoći postaje sve izraženija. Na primjer, prijelomi su uobičajena hitna prezentacija. Međutim, teške prijelome, kao što su usitnjeni prijelomi, često je teško reducirati i fiksirati, a postoperativni funkcionalni oporavak je teško zajamčiti. Pojava 3D printanja u određenoj je mjeri ublažila ovaj izazov. Preoperativno, medicinsko osoblje koristi 3D ispis kako bi stvorilo 1:1 repliku oštećene kosti. Ovaj 3D model omogućuje liječnicima intuitivniju vizualizaciju prijeloma i pomaka pacijenta, pomažući im da razviju detaljan i temeljit plan liječenja. U konačnici, oni postižu preciznu i brzu redukciju i pravilnu fiksaciju frakturnih fragmenata tijekom operacije, značajno poboljšavajući učinkovitost i kvalitetu operacije i maksimizirajući postoperativni funkcionalni oporavak.

Kao napredna proizvodna tehnologija, 3D ispis je već primijenio u medicini i postigao određene rezultate. S daljnjim razvojem interdisciplinarnih istraživanja, tehnologija 3D printanja će se široko i duboko primijeniti u medicinskom polju.