過去幾十年來,3D 列印在醫療領域的應用取得了顯著發展,並取得了許多令人興奮的發展和進步,值得慶祝。
從義肢、生物列印和藥物來看,3D 列印是未來醫療保健的一個有前途的解決方案。
3D 列印在醫療保健領域的優勢
3D列印在醫療領域最顯著的優勢之一是能夠根據患者的具體需求打造客製化產品。義肢、矯正器和手術導板的設計可以完美貼合每位患者的身體形狀和尺寸,進一步增強器械的功能,同時提供更好的舒適度。同時,利用3D列印複製活體器官和個人化醫療也在快速發展,一些公司開始在實務上實施3D列印。
透過使用 3D 列印按需製造醫療產品,醫院和其他醫療機構可以減少對庫存的依賴並減少浪費。這也有助於增加傳統製造流程可能受到限制的服務不足地區獲得醫療服務的機會。例如,3D 列印已被用來為發展中國家無法使用傳統製造方法的患者製造義肢。
3D 列印義肢和矯正器
傳統的義肢通常採用一刀切的方法進行大量生產,這導致對許多患者來說不太理想。儘管它的設計非常適合大多數人,但在許多情況下,這些義肢可能並不像應有的那麼舒適,並導致效果不佳。
透過 3D 列印,這些設備中的每一個都可以設計成適合患者,同時考慮到患者的特定解剖結構和需求。
與 3D 掃描儀結合,醫療技術人員可以掃描截肢者的殘肢,並 3D 列印一個義肢接受腔,該義肢接受腔將完美地貼合在殘肢上並連接到裝置的其餘部分。在其他情況下,還可以對義肢進行雕刻和 3D 列印,使其看起來像是缺失肢體的精確複製品。這使得患者的調整過程變得更加容易,因為與傳統的義肢相比,新的「身體部位」對他們來說已經很熟悉了。
除了客製化貼合度和舒適度之外,3D 列印義肢還比傳統義肢更便宜。最基本的義肢的成本從 5,000 美元起,3D 列印義肢可能是更實惠、更舒適的解決方案。
生物列印:3D 列印活細胞
透過使用活細胞作為 3D 列印材料,生物列印有可能透過提供器官移植的替代方案並解決器官捐贈者短缺的問題,從而徹底改變醫學領域。
生物列印使用 3D 列印機將水凝膠混合的活細胞層沉積到支架或凝膠基質上。列印過程完成後,細胞將被孵化以進一步支持其生長和發育。
儘管仍處於開發的早期階段,但研究人員正在研究提高該過程的準確性和可重複性的方法。研究人員認為,生物列印可以大大改善需要移植的人的生活。同時,它還可用於創建器官和組織模型,用於訓練和手術規劃目的,以及藥物測試和毒性測試。
3D 列印在牙科的應用
3D 列印在醫療領域的另一個應用是製造手術器械和植入物。 3D 列印可以生產精確而複雜的零件,而使用傳統方法製造這些零件會很困難且成本高昂。
如今,牙醫選擇使用 3D 列印的手術導板,因為它們可以顯著提高手術的成功率,同時不會造成醫源性損傷。由於每個 3D 列印手術導板的設計和列印都完全適合患者的口腔狀況,因此它可以幫助根據治療計劃進行正確的手術放置和牙種植體的角度調整。此外,與傳統製造方法相比,3D 列印手術導板可以快速創建,成本更低,使其更廣泛地可供醫療保健專業人員使用。
同樣,用於植牙的3D列印現在也已廣泛應用。它們旨在替換缺失的牙齒,並且可以根據個別患者的特定需求和要求進行客製化和個性化。對於此應用,3D 模型檔案通常是透過掃描患者的口腔內狀況來產生的。
3D 列印藥物和藥丸
您知道您也可以 3D 列印藥物和藥丸嗎?研究人員現在已經使用 3D 列印來製造含有多種藥物劑量的藥丸,從而實現更精確和個性化的劑量。這意味著可以透過特定方式 3D 列印兩週的藥物劑量,因此您只需要服用一顆藥丸。儘管其他一些人認為這是一種矯枉過正並且可能沒有必要,但它對於需要多種藥物的患者或老年人特別有用,因為他們忘記藥物的風險更高。
3D 列印機將墨水與賦形劑(為提高穩定性和生物利用度等特定功能而添加的藥物中的非活性物質)和活性藥物成分堆疊起來,並列印出成品。
FabRx 等公司推出了 Printlets 等 3D 列印藥物,您可以透過調整列印參數來客製化形狀、口味、顏色、劑量和釋放曲線。除了讓孩子看起來更有趣、更友善之外,不同的藥丸形狀也有利於控制藥物起效時間、持續時間以及藥物與身體的相互作用。
他們還製作了帶有點字和月亮和太陽等圖案的平板電腦,讓視力障礙人士輕鬆區分他們的藥物。此外,還有Polypills,將幾種不同的藥物組合3D列印成一個藥丸,以便於服用。
挑戰
然而,儘管一切都很好,但仍然存在一些相當大的挑戰,限制了 3D 列印技術在醫療保健領域的廣泛實施。其中之一是大多數 3D 列印機尚未滿足醫療保健領域的良好製造實踐標準,並且適合 3D 列印的賦形劑範圍有限。最重要的是,3D 列印的學習曲線可能會讓一些醫療保健提供者望而卻步,從而在所需的技術和培訓方面進行巨額投資。
目前,還沒有建立評估3D列印醫療產品安全性和有效性的監管框架,這意味著這些3D列印產品獲得批准使用可能具有挑戰性。
總而言之,儘管3D列印在醫療領域有一些可觀的好處,並且前景相當光明,但仍需要嚴格的測試和研究來確保這個蓬勃發展的領域能夠被全球接受和應用。
1條評論
Caroline Mohini
Nice article!
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Phrozen Technology replied:
Thank you!
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