3D spausdinimo, dar vadinamo adityviąja gamyba, pažanga sulaukia dėmesio sveikatos priežiūros srityje, nes gali pagerinti tam tikrų sveikatos sutrikimų gydymą. Pavyzdžiui, radiologas gali sukurti tikslią paciento stuburo repliką, kad padėtų suplanuoti operaciją; odontologas gali nuskenuoti sugedusį dantį ir pagaminti tiksliai į paciento burną telpantį vainikėlį.
Abiem atvejais gydytojai gali naudoti 3D spausdinimą, kad pagamintų gaminius, tiksliai atitinkančius paciento anatomiją.
Be to, ši technologija neapsiriboja vien tik operacijų planavimu ar pritaikytų dantų restauracijų, pavyzdžiui, vainikėlių, gamyba. 3D spausdinimas leido pagaminti pritaikytus galūnių protezus, kaukolės implantus ar ortopedinius implantus, pavyzdžiui, klubų ir kelių.
Tuo pat metu jo potencialas pakeisti medicinos produktų – ypač didelės rizikos prietaisų, tokių kaip implantai, – gamybą gali turėti įtakos pacientų saugai ir sukelti naujų iššūkių Maisto ir vaistų administracijos (FDA) priežiūrai.
Kas yra 3D spausdinimas ir kaip jis naudojamas sveikatos priežiūroje?
Skirtingai nuo tradicinių metodų, kai gaminiai kuriami formuojant žaliavą į galutinę formą raižant, šlifuojant ar liejant, 3D spausdinimas yra adityviosios gamybos metodas, kuriuo trimačiai objektai kuriami vienas po kito sluoksniais iš žaliavų, pavyzdžiui, metalų, plastikų ir keramikos. Objektai gaminami iš skaitmeninio failo, atvaizduoto iš magnetinio rezonanso vaizdo (MRT) arba kompiuterinio projektavimo (CAD) brėžinio, kuris leidžia gamintojui lengvai atlikti pakeitimus arba pritaikyti gaminį pagal pageidavimus.
3D spausdinimo būdai gali skirtis pagal tai, kaip nusodinami sluoksniai, ir pagal naudojamų medžiagų tipą. Rinkoje yra įvairių 3D spausdintuvų, pradedant nebrangiais modeliais, skirtais vartotojams ir galinčiais spausdinti mažas, paprastas detales, ir baigiant komerciniais spausdintuvais, kuriais gaminami gerokai didesni ir sudėtingesni gaminiai.
Iki šiol dauguma FDA peržiūrėtų 3D spausdinimo būdu sukurtų gaminių buvo medicinos prietaisai
Toks gamybos būdas turi keletą klinikinių privalumų. Pavyzdžiui, gamintojai, naudodami 3D spausdinimo technologijas, sukūrė sudėtingos geometrijos prietaisus, pavyzdžiui, akytos struktūros kelio sąnario endoprotezus, kurie gali palengvinti audinių augimą ir integraciją.
3D spausdinimas taip pat suteikia galimybę vienu metu sukurti visą gaminį ar prietaiso komponentą, o taikant kitus gamybos būdus gali tekti atskirai pagaminti kelias dalis ir jas prisukti ar suvirinti.
Kadangi šio tipo gamybai nereikia naudoti formų ar kelių vienetų specializuotos įrangos, o dizainą galima greitai modifikuoti, 3D spausdinimas taip pat gali būti naudojamas kuriant pacientui pritaikytus gaminius pagal paciento anatomiją. Pavyzdžiai – sąnarių protezai, kaukolės implantai ir dantų restauracijos. Nors kai kurie didelio masto gamintojai kuria ir parduoda šiuos gaminius, toks pritaikymo lygis taip pat naudojamas ir paciento priežiūros vietoje, vadinamojoje sveikatos priežiūros taško gamyboje.
Šis pagal užsakymą kuriamas 3D spausdintų medicinos gaminių kūrimas grindžiamas paciento vaizdų duomenimis. Medicinos prietaisai, spausdinami sveikatos priežiūros vietoje, apima pacientui pritaikytus anatominius modelius, protezus ir chirurginius gidus, t. y. įrankius, padedančius chirurgams nurodyti, kur pjauti operacijos metu.
Per pastarąjį dešimtmetį JAV ligoninių, turinčių centralizuotą 3D spausdinimo įrangą, skaičius sparčiai augo – nuo vos trijų 2010 m. iki daugiau nei 100 iki 2019 m. Tobulėjant technologijoms, šis sveikatos priežiūros taško modelis gali dar labiau paplisti.
3D spausdinimas gali būti taikomas ir kitose produktų srityse
Atliekami moksliniai tyrimai, kuriais siekiama 3D spausdinimą naudoti vaistų, galinčių būti unikalių dozavimo formų ar sudėčių, įskaitant tas, kurios galėtų užtikrinti lėtesnį ar greitesnį įsisavinimą, gamybai.
FDA 2015 m. patvirtino vieną tokį 3D spausdintuvu pagamintą vaistą – epilepsijos gydymo priemonę, sukurtą taip, kad būtų tiekiama didelė veikliosios medžiagos dozė, kuri gali greitai suirti vandenyje. 3D spausdinimas vieną dieną taip pat galėtų būti naudojamas individualizuotam gydymui, kai keli vaistai sujungiami į vieną tabletę, arba „polipilą“.
Be to, mokslininkai naudoja biospausdintuvus ląstelių ir audinių konstrukcijoms, pavyzdžiui, odos transplantatams ir organams, kurti, tačiau šie taikymai vis dar yra eksperimentinėje stadijoje.