چاپ سه بعدی در حال ایجاد یک فرصت عظیم برای صنعت پزشکی است. بر اساس تحقیقات شرکت SmarTech Analysis در حال حاضر ارزش بازار چاپ سه بعدی پزشکی 1.25 میلیارد دلار تخمین زده شده است و پیش بینی می شود تا سال 2027 ارزش بازار به 6.08 میلیارد دلار برسد. واضح است که نقش چاپ سه بعدی در مراقبت های بهداشتی بسیار زیاد است.
بخش های مختلفی در صنعت پزشکی از چاپ سه بعدی بهره می برند، از جمله ارتوپدی و دندان پزشکی. و همچنین این فناوری روشهای جدید مهیجی را برای ارائه مراقبت شخصی و ایجاد تجهیزات پزشکی با عملکرد بهتر ارائه می دهد.
در مقاله امروز ما به بررسی موارد اصلی استفاده از چاپ سه بعدی در پزشکی و چگونگی تکامل آنها، و آینده چاپ 3D پزشکی خواهیم پرداخت.
دو کاربرد اصلی چاپ سه بعدی در مراقبت های پزشکی
1. چاپ سه بعدی ایمپلنت
دستگاه های پزشکی که برای جراحی مفصل یا استخوانِ (به عنوان مثال ایمپلنت) از دست رفته به کار می روند، از چاپ سه بعدی بیشترین بهره را می برند. این فناوری متخصصان پزشکی را قادر می سازد تا ایمپلنت های مناسب تر، با دوام بیشتر، و عملکرد بالاتر ایجاد کنند.
اولین استفاده از چاپ سه بعدی برای ایمپلنت ها به بیش از یک دهه گذشته باز می گردد و اولین ایمپلنت های چاپ شده به صورت سه بعدی در حدود سال 2007 تولید شده است.
امروزه می توان از این فناوری برای ایجاد طیف وسیعی از کاشتها، از جمله کاشت نخاع, مفصل ران، زانو و جمجمه استفاده کرد. تا پایان سال 2019 تخمین زده می شود که بیش از 600000 کاشت با چاپ سه بعدی تولید شده باشد. تا سال 2027 نیز این تعداد می تواند به چهار میلیون عدد افزایش یابد.
ذوب لیزری یکی دیگر از فناوری های چاپ سه بعدی فلزی است که توسط تولید کنندگان ارتوپدی مورد استفاده قرار می گیرد. هر دو فناوری برای کار با فلزات سازگار با محیط زیست مانند تیتانیوم بهینه شده اند و می توانند ایمپلنت های پیچیده بسیاری را در یک دسته تولید کنند.
به عنوان مثال یک شرکت تولیدی مستقر در امریکا به نام Slice Mfg. Studios، می گوید که هر یک از دستگاههای Arcam Q10 EBM آن می توانند هر پنج روز حدود 70 مفصل ران تولید کنند.
همچنین یکی از عواملی که تقاضا برای کاشت های چاپ سه بعدی را ایجاد می کند پتانسیل افزایش عملکرد کاشت است. به لطف انعطاف پذیری طراحی ارائه شده توسط چاپ سه بعدی، می توان ایمپلنت ها را با ساختارهای متخلخل (منفذ دار) طراحی کرد و ادغام سریع تر بین استخوان زنده و کاشت مصنوعی را امکان پذیر کرد.
2. جراحی اختصاصی برای هر بیمار
از فناوری های چاپ سه بعدی به طور فزاینده ای برای تولید مدل های خاص اندام و ابزار جراحی با استفاده از تصویربرداری پزشکی خودِ بیمار استفاده می شود.
مدل های آناتومی بر مبنای شرح حال بیمار
مدل های اناتومی در حال حاضر یکی از پر کاربردترین مزایای در صنعت پزشکی است. قابلیت دسترسی به نرم افزارهای پزشکی CAD/CAM و چاپگرهای سه بعدی رومیزی با هزینه کمتر در حال افزایش است و بیمارستانهای بیشتری را قادر می سازد تا آزمایشگاههای چاپ سه بعدی ایجاد کنند.
در چنین آزمایشگاههایی متخصصان پزشکی می توانند مدل های پرینت سه بعدی با دقت بالا را برای کمک به برنامه ریزی های پیش از جراحی تولید کنند. مدل های تشریحی چاپ سه بعدی به جراحان کمک می کند تا تصمیمات درمانی بهتر را اتخاذ کرده و جراحی های خود را با دقت بیشتری برنامه ریزی کنند. این فرایند با گرفتن اسکن CT یا MRI آغاز می شود، سپس اسکن ها مورد تجزیه و تحلیل و اصلاح قرار می گیرند تا مناطق نامطلوب را حذف کرده و مناطق مورد نظر را حفظ نمایند. استخوان ها، رگ ها و اندام های جامد همه به روش های مختلف مدل می شوند و پس از ایجاد مدل دیجیتال به یک قالب فایل STL تبدیل می شود، برای چاپ آماده می شود و به چاپگر سه بعدی ارسال می شود.
با آماده شدن برای جراحی با استفاده از مدل چاپ سه بعدی ، جراحان می توانند مدت زمانی را که بیمار در اتاق عمل می گذراند کاهش دهند. در نهایت ، این منجر به عوارض کمتر و نتیجه طولانی مدت بهتر برای بیمار می شود.
کاربرد چاپ سه بعدی در دندان پزشکی
پیش بینی می شود چاپ سه بعدی تأثیر زیادی در بخش دندانپزشکی بگذارد. گزارشی از تجزیه و تحلیل SmarTech نشان می دهد که درآمد دندانپزشکی چاپ سه بعدی تا سال 2021 به 3.7 میلیارد دلار افزایش خواهد یافت و این فناوری تا سال 2027 به عنوان اصلی ترین روش تولید ترمیم و دستگاه های دندانپزشکی در سراسر جهان تبدیل خواهد شد.
ما می بینیم که چاپ 3Dدر حال تبدیل شدن به یکی از ابزارهای کلیدی در زمینه هایی مانند مراقبت از دندان و ترمیم دندان است. این تکنولوژی دیجیتال تقریباً از اسکن داخل دهانی گرفته تا گردش کار و برنامه ریزی توسعه یافته است و نه تنها در آزمایشگاهها ، بلکه در کلینیک های دندانپزشکی نیز کاربرد بسیاری دارد.
بنابراین در آنجا می توانید بازاری را ببینید که آماده پذیرش گسترده است. ”Avi Reichental ، بنیانگذار XponentialWorks ، در مصاحبه با AMFG می گوید: تراز کننده های شفاف، دستگاه های صاف کننده دندان های نامرئی، شاید بزرگترین مورد استفاده از چاپ سه بعدی در دندانپزشکی امروزه باشد. پیش بینی می شود طی پنج سال آینده ، چاپ سه بعدی تا حدی پیشرفت کند که بتوان از آن برای ایجاد مستقیم ترازهای واضح استفاده کرد.
منبع: amfg
