کاربرد پرینت سه بعدی در ساخت افزودنی در زمینه پزشکی

با افزایش درک و کاربرد فناوری چاپ سه بعدی تولید افزودنی در زمینه پزشکی، پرینت سه بعدی نقش مثبتی در آموزش پزشکی، مراقبت از بیماران بالینی و بیوداروها ایفا کرده است. سازگاری قوی این فناوری با حوزه پزشکی در درجه اول در کاربردهای خاص فناوری چاپ سه بعدی تولید افزودنی در زمینه های پزشکی خاص منعکس شده است که در زیر به تفصیل آمده است:

● کاربردهای فناوری پرینت سه بعدی در آموزش پزشکی

آموزش پزشکی اغلب به نمونه های انسانی یا اندام نیاز دارد. قابلیت های پردازش مکانیکی برای مدل های مختلف اندام محدود است. با این حال، فناوری پرینت سه بعدی به دلیل سهولت در مدل‌سازی و مواد متنوع، به‌ویژه برای تولید مدل‌های ساختاری و اندام انسانی مناسب است. نمونه های تولید شده با استفاده از این فناوری به طور قابل توجهی برای تکمیل آموزش دوره پزشکی، تسهیل بیشتر استفاده از مدل های آموزشی پزشکی و ارائه مدل های واقعی تر برای تجزیه و تحلیل قبل از عمل مفید هستند.

● کاربردهای فناوری چاپ سه بعدی در پزشکی بالینی

1. سفارشی سازی شخصی و پزشکی دقیق

سفارشی سازی شخصی و پزشکی دقیق، هم مورد توجه پزشکان و هم بیماران است. استانداردهای فنی پایین، هزینه های بالا و زمان طولانی درمان مانع از توسعه پزشکی شخصی و دقیق شده است. با این حال، استفاده از فناوری چاپ سه بعدی در زمینه پزشکی به طور موثر توسعه پزشکی شخصی و دقیق را ارتقا داده است. به عنوان مثال، در درمان ایمپلنت دندان، دندانپزشکی سنتی از قالب های استاندارد برای ایجاد دندان استفاده می کند. برای قرار دادن این دندان‌ها در دهان انسان، آنها باید متناسب با نمونه اولیه دندان‌های فردی طراحی شده و تحت درمان‌های متعدد روی سوکت اصلی قرار گیرند. این امر کل چرخه درمان ایمپلنت را طولانی می کند، معمولاً بیش از شش ماه. با این حال، با استفاده از فناوری پرینت سه بعدی، دندان‌های شخصی‌سازی شده را می‌توان از نمونه‌های اولیه دندان تک‌تک مهندسی معکوس کرد و به طور قابل‌توجهی چرخه درمان ایمپلنت و زمان‌بندی درمان قبل از ایمپلنت را کوتاه کرد. این رویکرد به اهداف درمان سریع، دقیق و کم تهاجمی دست می یابد.

2. پیوند اعضا

طبق آمار، سالانه حدود دو میلیون نفر در سراسر جهان به پیوند اعضا نیاز دارند. با این حال، اهدای اندام ناکافی، نرخ موفقیت تطابق پایین، و رد ایمنی از محدودیت‌های جدی در توسعه پیوند اعضا هستند. در مواجهه با این چالش، محققان به طور خستگی ناپذیر در حال کاوش در راه های جدید بوده اند. آنها اکنون به پیشرفت هایی در چاپ سه بعدی اندام هایی مانند کلیه ها، رگ های خونی و پوست دست یافته اند که امید جدیدی را برای پیوند اعضا ایجاد کرده است. علاوه بر این، مدل‌های نوآورانه "چاپ سه بعدی + درمان" که داروها را در محصولات بیولوژیکی چاپ شده سه بعدی مانند استخوان‌ها و اندام‌ها ترکیب می‌کنند، در حال توسعه هستند و ادغام فناوری چاپ سه بعدی و حوزه پزشکی را بیشتر می‌کنند.

3. برنامه های ارتوپدی

فناوری پرینت سه بعدی با موفقیت به یک نمونه کامل از استخوان های خود بیمار دست یافته است و ترمیم استخوان شخصی را ممکن می سازد. به عنوان مثال، در بازسازی فک، متخصصان پزشکی می توانند اسکلت فک و صورت طرف مقابل را بر اساس داده های تصویربرداری از اسکلت طبیعی فک و صورت بیمار، با استفاده از استخوان های چاپ شده سه بعدی- طراحی کنند تا ظاهر بیمار را به طور کامل بازگردانند. در ترمیم ستون فقرات، مهره‌های چاپ‌شده سه بعدی ساختار مهره‌های بیمار را بسیار عالی‌تر از مهره‌هایی که با روش‌های سنتی تولید می‌شوند، شبیه‌سازی می‌کنند و به طور قابل‌توجهی تناسب آن‌ها را با مهره‌های مجاور بهبود می‌بخشند.

4. کاربردهای جراحی مغز و اعصاب

فناوری پرینت سه بعدی عملکرد قابل توجهی را در کمک به روش‌های پیچیده جراحی مغز و اعصاب نشان داده است. 3مدل‌های تومور چاپ شده D{{2} می‌توانند آناتومی واقعی تومور بیمار را شبیه‌سازی کنند، و به طور مؤثر به پزشکان کمک می‌کند تا درک عمیق‌تری از وضعیت بیمار به دست آورند و در موقعیت‌یابی دقیق حین عمل کمک کنند. 3مدل‌های قبل از عمل مجدد به طور قابل توجهی قابل استفاده هستند{4} میزان موفقیت جراحی مغز و اعصاب

5. برنامه های نجات اضطراری

اهمیت چاپ سه بعدی در مراقبت های پزشکی اورژانسی به طور فزاینده ای برجسته می شود. به عنوان مثال، شکستگی یک تظاهرات اورژانسی رایج است. با این حال، شکستگی های شدید، مانند شکستگی های خرد شده، اغلب به سختی قابل کاهش و رفع هستند، و تضمین بهبود عملکرد پس از عمل دشوار است. ظهور پرینت سه بعدی تا حدودی این چالش را کاهش داده است. قبل از عمل، کارکنان پزشکی از پرینت سه بعدی برای ایجاد یک ماکت 1:1 از استخوان آسیب دیده استفاده می کنند. این مدل سه‌بعدی به پزشکان اجازه می‌دهد تا شکستگی و جابجایی بیمار را به‌طور شهودی تجسم کنند و به آنها کمک می‌کند تا یک برنامه درمانی دقیق و کامل ایجاد کنند. در نهایت، آنها به کاهش دقیق و سریع و تثبیت صحیح قطعات شکستگی در حین جراحی دست می یابند که به طور قابل توجهی کارایی و کیفیت جراحی را بهبود می بخشد و بهبود عملکردی بعد از عمل را به حداکثر می رساند.

به عنوان یک فناوری ساخت پیشرفته، پرینت سه بعدی قبلاً در زمینه پزشکی استفاده شده است و به نتایج خاصی دست یافته است. با توسعه بیشتر تحقیقات بین رشته ای، فناوری چاپ سه بعدی به طور گسترده و عمیق در زمینه پزشکی به کار گرفته خواهد شد.