雖然可追溯到 1980 年代的 3D 打印在制造業(yè)中產(chǎn)生了最大的影響,但事實(shí)證明它對(duì)住房甚至太空旅行等行業(yè)也至關(guān)重要。近年來(lái),它越來(lái)越多地顯示出它在醫(yī)療領(lǐng)域的潛力,因?yàn)樗挥糜陂_(kāi)發(fā)假肢、替代器官和醫(yī)療設(shè)備。
那么,究竟什么是 3D 打?。?/p>
該技術(shù)通過(guò)讀取數(shù)字藍(lán)圖并使用燈絲和紫外線復(fù)制連續(xù)的圖層來(lái)創(chuàng)建三維物體。它的主要好處之一是它不需要傳統(tǒng)制造中必需的笨拙、昂貴的設(shè)備,從而加快了產(chǎn)品的生產(chǎn)速度。在許多醫(yī)院,外科醫(yī)生使用患者解剖結(jié)構(gòu)的 3D 渲染在手術(shù)前練習(xí)程序,3D 打印機(jī)可用于定制身體部位,例如膝關(guān)節(jié)植入物。
據(jù) GlobalData 估計(jì),到 2025 年,全球約有 200 億美元的支出將用于 3D 打印,幾乎是 2017 年的三倍。在醫(yī)療領(lǐng)域,3D 支出的增加歸因于人口老齡化的需求。
美國(guó)醫(yī)院協(xié)會(huì)網(wǎng)站上的一篇帖子報(bào)告稱,2019 年有 113 家醫(yī)院擁有用于即時(shí)制造的集中式 3D 設(shè)施,而 2010 年只有 3 家。根據(jù) Pew Trust 的數(shù)據(jù),3D 打印醫(yī)療保健市場(chǎng)在 COVID 期間急劇增長(zhǎng)-19 大流行,當(dāng)時(shí)許多醫(yī)院都依靠這項(xiàng)技術(shù)來(lái)推出個(gè)人防護(hù)設(shè)備 (PPE) 和醫(yī)療設(shè)備。
該帖子描述了 3D 打印影響臨床護(hù)理的三種具體方式,以及它在未來(lái)可能如何轉(zhuǎn)變:
植入物和修復(fù)體——FDA 已批準(zhǔn) 3D 技術(shù)開(kāi)發(fā)的不僅僅是牙科植入物,這是醫(yī)學(xué)上批準(zhǔn)的首批 3D 打印用途之一。現(xiàn)在,根據(jù)美國(guó)骨科醫(yī)師學(xué)會(huì)雜志的一項(xiàng)研究,該技術(shù)有可能徹底改變外科醫(yī)生治療嚴(yán)重肌肉骨骼損傷患者的方式,并改善假肢的適用性和功能。
解剖模型——3D 打印機(jī)可以生成極其準(zhǔn)確和詳細(xì)的解剖模型,幫助外科醫(yī)生為復(fù)雜的手術(shù)做準(zhǔn)備,從而以更低的成本改善結(jié)果。 3D 技術(shù)還可以縮短手術(shù)時(shí)間。
醫(yī)療設(shè)備——使用 3D 打印構(gòu)建醫(yī)療設(shè)備——包括鑷子、夾具和牽開(kāi)器——在醫(yī)療設(shè)備快速發(fā)展的需求增長(zhǎng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,有助于減少供應(yīng)鏈問(wèn)題。
Medical-Technology.nrdigital.com 進(jìn)行的一項(xiàng)成本效益分析顯示了將 3D 打印技術(shù)引入醫(yī)院的好處,特別是作為復(fù)雜手術(shù)的輔助手段。
6 月的研究由杜倫大學(xué)商學(xué)院技術(shù)和運(yùn)營(yíng)管理副教授 Atanu Chaudhuri 博士以及以色列 ORT Braude 工程學(xué)院和南丹麥大學(xué)的同事共同進(jìn)行。 Chaudhuri 承認(rèn) 3D 打印對(duì)醫(yī)院來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)重大的財(cái)務(wù)投資,但表示其收益“遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)醫(yī)院和患者的成本”。而且,他補(bǔ)充說(shuō),“我們必須知道在哪里應(yīng)用它以及如何量化收益。”
他還認(rèn)為 3D 打印應(yīng)該是外科醫(yī)生和工程師之間的合作,因?yàn)閷W(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì) 3D 打印指南的外科醫(yī)生將比其他人更有優(yōu)勢(shì)。 “但有些手術(shù)以前沒(méi)有嘗試過(guò),特別是對(duì)于較小的兒童,現(xiàn)在可以更有信心地進(jìn)行這些手術(shù),”他說(shuō),并補(bǔ)充說(shuō)最終 3D 打印技術(shù)將完全融入醫(yī)學(xué)課程。
盡管 3D 打印在醫(yī)療保健領(lǐng)域用于制造鈦和不銹鋼植入物已有十多年的歷史,但一種名為 PEEK 塑料的材料將使該技術(shù)能夠在全球更多的實(shí)驗(yàn)室和診所中使用。 PEEK 是一種無(wú)色有機(jī)熱塑性聚合物,它由許多重復(fù)亞基組成的大分子組成,稱為單體。
惠普首席戰(zhàn)略和孵化官 Savi Baveja 最近寫道,3D 打印和其他新技術(shù)開(kāi)始“實(shí)現(xiàn)個(gè)性化醫(yī)療長(zhǎng)期以來(lái)所承諾的更好結(jié)果”。而且,他補(bǔ)充說(shuō):
“需求已經(jīng)很大——包括個(gè)性化矯形器和假肢在內(nèi)的個(gè)性化醫(yī)療解決方案市場(chǎng)價(jià)值約為 100 億美元——而且需求正以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。世界衛(wèi)生組織估計(jì),今天有 10 億人需要輔助產(chǎn)品,到 2030 年,預(yù)計(jì)全球?qū)⒂谐^(guò) 20 億人至少需要一種輔助產(chǎn)品?!?/p>
全球越來(lái)越多的醫(yī)院正在利用 3D 打印等新興技術(shù),這可以幫助臨床醫(yī)生在不傷害患者的情況下真正地“看到”解剖結(jié)構(gòu)并與之互動(dòng)。然而,用例遠(yuǎn)不止于此,還包括假肢、解剖模型和醫(yī)學(xué)模型,隨著未來(lái)幾年人口老齡化的需求增加,肯定會(huì)出現(xiàn)其他應(yīng)用。