3D printing in the medical field: four major applications revolutionising the industry

3D printing Хотя у него много функций в различных отраслях, the medical в отрасли существует четыре основных applications . Элли Наврат нашла способ использовать эту технологию для замены трансплантации человеческих органов, ускорения хирургических процедур, производства более дешевых версий необходимого хирургического оборудования и улучшения жизни людей, зависящих от протезирования.

Элли Новрат.

Строительные дополнения, также известные как . 3D printing , была впервые разработана в 1980-х годах. Она включает в себя создание цифровой модели или чертежа объекта. printed С помощью последовательных слоев соответствующих материалов создается новая версия объекта.

Эта техника применялась (и используется) в различных отраслях, включая. medical technology. Often medical использование методов визуализации, таких как рентген, компьютерная томография (КТ), магнитно-резонансная томография (МРТ) и ультразвук, для создания первоначальных цифровых моделей; и 3D printer .

Интеллектуальные компании

BodyLab

и, по прогнозам, будет стоить . 3D printing in the medical К 2025 году стоимость сектора составит 3,5 млрд долларов США по сравнению с 713,3 млн долларов США в 2016 году. The industry Прогнозируется, что CAGR сектора достигнет 17,7% в период с 2017 по 2025 год.

Существует четыре основных области применения 3D printing in the medical Области, связанные с последними инновациями: генерация тканей и органоидов, хирургические инструменты, хирургические модели для конкретных пациентов, индивидуальное протезирование.

Биопринтинг тканей и органоидов.

Одним из многочисленных видов 3D printing that is used in the medical device областей является биопринтинг. Другие. printing Биопринтеры используют пластик или металл и управляемые компьютером пипетки для размещения слоев живых клеток, называемых биоинком, друг на друге для создания искусственных живых тканей в лаборатории.

Эти тканевые структуры или органоиды могут быть использованы for medical для исследований, поскольку они имитируют органы в микроскопическом масштабе. Они также тестируются в качестве более дешевой альтернативы пересадке человеческих органов.

US-based medical Научно-исследовательский институт и исследовательская компания Organovo проводят эксперименты с printing тканями печени и кишечника ex vivo для изучения и помощи в разработке лекарств от некоторых заболеваний; в мае 2018 года компания опубликовала доклинические данные о функции тканей печени в программе для лечения тирозинаемии типа 1.

Исследовательский институт Уэйк Форест в Северной Каролине, США, использует аналогичный подход, разрабатывая трехмерные органоиды мозга. applications Открытие лекарств и моделирование заболеваний. В мае 2018 года университет объявил, что его органоиды имеют полностью клеточный функциональный барьер кровь-мозг, который имитирует нормальную анатомию человека. Он также работает 3D printing срезы кожи, которые могут быть применены непосредственно к жертвам ожогов.

Подготовка к операции облегчается благодаря использованию 3D printed models

Another application of 3D printing in the medical Поля генерируются специально для пациента. Это копия органа, которую хирург может использовать для тренировки перед проведением сложных вмешательств. Было доказано, что эта техника ускоряет процедуру и сводит к минимуму травмы пациента.

Этот тип процедуры успешно применялся при операциях, начиная от пересадки всего лица и заканчивая позвоночником, и сейчас начинает входить в обычную практику.

“3D printing Она используется для создания копий конкретных пациентов и может применяться хирургами для тренировки перед проведением сложных вмешательств».

В Дубае, где больницам предписано использовать 3D printing свободно, врачи успешно прооперировали пациента, перенесшего аневризму головного мозга, используя четыре вены. 3D printed Модель ее артерий показывает, как безопасно провести сосуды.

В январе 2018 года хирург в Белфасте успешно провел практику по пересадке почки 22-летней женщине. 3D printed Модель ее донорской почки. Трансплантация была сопряжена с осложнениями. У ее отца-донора была несовместимая группа крови, а в почке был обнаружен потенциально раковый пузырь. Использовать. 3D printed копию почки, хирург смог оценить размер и расположение опухоли и мочевого пузыря.

3D printing Хирургические инструменты.

Стерильные хирургические инструменты, такие как щипцы, гемостаты, ручки скальпеля и зажимы, 3D printers .

Not only does 3D printing Они производят стерильные инструменты, некоторые из которых основаны на древней японской практике оригами. Это означает, что они могут быть точными и очень маленькими. Эти инструменты можно использовать для манипуляций на небольших участках, не причиняя пациенту ненужного дополнительного вреда.

Одно из главных преимуществ использования 3D printing альтернативных традиционным методам производства для изготовления хирургических инструментов является то, что затраты на производство значительно ниже.

Используемые адаптационные добавки 3D printing

3D printing in the medical поле могут быть использованы для создания протезов, которые адаптируются под пользователя. В то время как ампутанты часто ждут несколько недель или месяцев, чтобы получить протез обычным способом, 3D printing Это значительно ускоряет процесс и ускоряет создание гораздо более дешевого продукта, который предлагает пациенту ту же функциональность, что и традиционный протез.

Благодаря своей низкой стоимости эти продукты особенно подходят для детей, чьи протезные конечности могут быстро расти.

“3D printing Они могут быть использованы для изготовления протезов с учетом потребностей пользователя».

3D printing Пациенты также могут разрабатывать протезы конечностей, которые непосредственно отвечают их потребностям. Например, компания Body Labs создала систему, которая позволяет пациентам моделировать протез конечности с помощью сканирования собственной конечности, создавая более естественную посадку и внешний вид. Кроме того, исследователи из Массачусетского технологического института попытались разработать более удобную гильзу для протезов.