1. مدل های جراحی خاص بیمار
1. مدل های جراحی خاص بیمار
مدل های تشریحی پرینت شده سه بعدی از داده های اسکن بیمار در روش امروزی پزشکی دقیق و شخصی شده به طور فزاینده ای به ابزارهای مفیدی تبدیل می شوند. هرچه موارد پیچیده تر می شوند و راندمان اتاق عمل برای موارد روزمره از اهمیت بیشتری برخوردار می شود ، مدل های مرجع دیداری و لمسی می توانند درک و ارتباط بین تیم های OR یا بیماران را تقویت کنند.
متخصصان بهداشت ، بیمارستان ها و سازمان های تحقیقاتی در سراسر جهان از مدل های آناتومیکی پرینت شده به صورت سه بعدی به عنوان ابزار مرجع برای برنامه ریزی قبل از عمل ، تجسم در حین عمل و اندازه گیری یا تجهیزات مناسب پزشکی برای هر دو روش معمول و بسیار پیچیده استفاده می کنند که در صدها نشریه ثبت شده است .
تولید مدلهای مرجع لمسی مخصوص بیمار از اسکنهای CT و MRI با پرینت سه بعدی مقرون به صرفه و ساده است. ادبیات بررسی شده توسط همسالان نشان می دهد که آنها یک دیدگاه اضافی را ارائه می دهند که به پزشکان کمک می کند تا بهتر برای جراحی آماده شوند و منجر به کاهش شدید زمان و هزینه در اتاق عمل و در عین حال رضایت بیمار ، کاهش اضطراب و کاهش زمان بهبود میبخشد
یادگیری از مدل های قبل از عمل می تواند بر روند درمانی نیز تأثیر بگذارد. این در مورد تجربه دکتر مایکل ایمز صادق بود. دکتر ایمز پس از تکرار استخوانهای جلوی یک بیمار جوان ، متوجه شد که این آسیب با آنچه که قبلاً تصور می کرد متفاوت است.
دکتر ایمز روی یک روش جدید و با بافت نرم قرار گرفت - یک روش بسیار کم تهاجمی ، کاهش زمان توان بخشی و کاهش زخم کمتر بود. با استفاده از ماکت استخوان پرینت شده ، دکتر ایمز طی این روش ، بیمار و والدین خود را طی کرده و رضایت آنها را بدست آورد.
نتیجه؟ به جای جراحی که در ابتدا برنامه ریزی شده سه ساعت است ، کمتر از 30 دقیقه زمان جراحی است. این اختلاف در زمان جراحی منجر به فرار از هزینه 5500 دلاری در بیمارستان شده و به این معنی است که بیمار باید مدت زمان کمتری را برای مراقبت بعد از عمل بگذراند.
به قول دکتر الکسیس دنگ ، جراح ارتوپدی در دانشگاه کالیفرنیا سان فرانسیسکو (UCSF )و مرکز پزشکی امور ایثارگران سانفرانسیسکو: "همه جراحان ارتوپدی تمام وقت ما و تقریباً همه جراحان نیمه وقت ما از مدلهای پرینت سه بعدی برای مراقبت از بیماران در سانفرانسیسکو VA استفاده کرده است. همه ما دیده ایم که پرینت سه بعدی عملکرد روز بازی را بهبود می بخشد. "
مواد پرینتی سازگار با پزشکی جدید زیست سازگار ، همچنین ابزارها و تکنیکهای جدید جراحی را برای دستیابی صریح به بهبود بیشتر تجربه بالینی در حین عمل امکان پذیر کرده است. اینها شامل سینی های ثابت کننده استریل ، قالب های کانتورینگ و مدل های اندازه کاشت است که می توان قبل از اولین برش در اندازه کاشت در OR استفاده کرد ، به جراحان کمک می کند تا زمان را کاهش دهند و دقت در روش های پیچیده را افزایش دهند.
تاد گلدشتاین ، دکترا ، مربی مؤسسه تحقیقات پزشکی فاینشتاین ، در تخمین چگونگی دستیابی به فناوری پرینت سه بعدی مرکزی به بخش خود کاملاً واضح است. او تخمین می زند اگر Northwell در 10-15 درصد موارد خود از مدل های پرینت سه بعدی استفاده کند ، می تواند در سال 1750،000 دلار صرفه جویی کند.
وی ادامه داد: "از نمونه های اولیه دستگاه های پزشکی ، مدل های آناتومیکی پیچیده برای بیمارستان کودکان ما ، ایجاد سیستم های آموزشی و بالاخره ورود به کلینیک دندانپزشکی با راهنماهای جراحی ایمپلنت ، [فناوری پرینت سه بعدی] قابلیت های ما را افزایش داده و هزینه های ما را کاهش داده است ، همه در حالی که به ما امکان ارائه می دهند. ابزارهایی برای درمان بیمارانی که بدون پرینت SLA 3D ما ، تکرار آنها غیرممکن است. "
ابزار و ابزار پزشکی جدید
2. ابزار و ابزار پزشکی جدید
پرینت سه بعدی تقریباً به مترادف نمونه سازی سریع تبدیل شده است. سهولت استفاده و کم هزینه بودن پرینت سه‌بعدی داخلی نیز باعث تحول در پیشرفت محصول شده و بسیاری از تولید کنندگان ابزارهای پزشکی این فناوری را برای تولید برندهای جدید پزشکی و ابزارهای جراحی به کار گرفته اند.
بیش از 90 درصد از 50 شرکت برتر تجهیزات پزشکی از پرینت سه‌بعدی برای ایجاد نمونه‌های دقیق دستگاههای پزشکی و همچنین ناهنجاریها و لوازم جانبی برای ساده کردن آزمایش استفاده می کنند.
به قول الکس درو ، مهندس پروژه مکانیک در DJO Surgical ، ارائه دهنده جهانی دستگاه های پزشکی شرکت ساویس صنعت با ارائه 5 دستگاه پرینت سه بعدی ومیزان پرینت سه بعدی ما دو برابر شده است ، هزینه 70 درصد کاهش یافته است و سطح جزئیات پرینت امکان برقراری ارتباط روشن طرح ها با جراحان ارتوپدی را فراهم می کند.
پرینت بعدی می تواند با تکرار طرح های پیچیده در روزها به جای هفته ، روند طراحی را تسریع کند. وقتی Coalesce مأموریت ایجاد دستگاه استنشاقی را داشت که بتواند برونسپاری مشخصات جریان الهام بخش بیمار آسم را برای ارائه دهندگان خدمات ارزیابی کند ، منجر به طولانی شدن زمان سرب برای هر نمونه اولیه خواهد شد. قبل از ارسال به سایت خارج از ساختمان ، باید فایلهای طراحی به طرز چشمگیری از طریق تكرارهای مختلف تصفیه شوند.
در عوض ، چاپ SLA 3D رومیزی به Coalesce اجازه داد تا کل مراحل نمونه سازی را در خانه نگه دارد. نمونه های اولیه برای استفاده در مطالعات بالینی مناسب بودند و دقیقاً مانند یک محصول نهایی به نظر می رسید. در واقع ، هنگامی که آنها دستگاه را به نمایش گذاشتند ، مشتریان آنها نمونه اولیه محصول نهایی را اشتباه گرفتند.
به طور کلی ، در خانه نشان دهنده کاهش عظیم 80-90٪ در زمان سرب برای نمونه های اولیه است. علاوه بر این ، قطعات فقط هشت ساعت به پرینت آن زمان داشتند و می توانند ظرف چند روز به پایان برسند و رنگ شوند ، در حالی که همان روند یک یا دو هفته از طریق یک پیمانکار خارجی می انجامید.
پروتزهای مقرون به صرفه
3. پروتزهای مقرون به صرفه
هر ساله صدها هزار نفر اندام خود را از دست می دهند ، اما فقط یک زیر مجموعه از آنها برای بازیابی عملکرد آن به پروتز دسترسی پیدا می کنند.
پروتزهای ساده فقط در چند اندازه قابل دسترسی هستند ، بنابراین بیماران باید آنچه را که به بهترین وجه مناسب است انجام دهند ، در حالی که دستگاه های بیونیک مناسب با هدف طراحی شده برای تقلید از حرکات و گیره های اندامهای واقعی که به عضلات موجود در اندام باقیمانده فرد متکی هستند تا بتوانند عملکرد خود را کنترل کنند. آنقدر گران است که فقط در بیماران با بهترین بیمه درمانی در کشورهای توسعه یافته قابل دسترسی است. این خصوصاً بر روی پروتزهای کودکان تأثیر می گذارد. همانطور که کودکان رشد می کنند و به ماجراجویی می روند ، ناگزیر از پروتزهای خود پیشی می گیرند و نیاز به تعمیرات گران قیمت دارند.
مشکل این عدم وجود فرآیندهای تولیدی است که می تواند قطعات سفارشی را با قیمت مناسب تولید کند. اما به طور فزاینده ، متخصصان پروتز می توانند از آزادی طراحی بسیار برجسته پرینت سه بعدی برای کاهش این موانع مالی بالا برای درمان استفاده کنند.
ابتکاراتی مانند e-NABLE به کلیه جوامع در سراسر جهان اجازه می دهد تا پروتزهای پرینت سه بعدی تشکیل دهند. آنها با به اشتراک گذاشتن اطلاعات و طرح های منبع باز بصورت آزاد و آنلاین بصورت رایگان حرکت می کنند ، بنابراین بیماران می توانند پروتزهایی با طراحی سفارشی دریافت کنند که با حداقل 50 دلار برای آنها سازگار باشد.
مخترعین دیگری مانند لیمن کانر ، این قدم را یک قدم جلوتر می گیرند. لیمن تنها با یک امکانات کوچک از چهار پرینتر سه بعدی رومیزی ، توانست اولین پروتزهای تولیدی خود را تکمیل و مناسب کند. هدف نهایی او؟ برای ایجاد یک دست قابل تنظیم کاملاً بیونیک که در بخشی از برچسب قیمت خرده فروشی 70،000 دلاری فعلی برای چنین پروتزهای پیشرفته فروخته شود.
در جاهای دیگر ، محققان MIT همچنین پرینت سه‌بعدی را به عنوان ابزاری بهینه برای تولید پریزهای پروتز راحت تر شناسایی کرده اند.
نیازی به گفتن نیست که هزینه کم تولید این پروتزها به همراه آزادی که همراه با طرح های سفارشی است ، شگفت آور است. پروتزهای ساخته شده با پرینت سه بعدی را می توان در حدود دو هفته به دور خود برگرداند و سپس با هزینه ای بسیار پایین تر از همتایان سنتی خود آزمایش و نگهداری می شود.
با کاهش هزینه ها و بهبود خواص مواد ، بدون شک پرینت سه بعدی در این بخش از مراقبت های بهداشتی نقش فزاینده ای خواهد داشت.
کفی های اصلاح و ارتزها
4- کفی های اصلاح و ارتزها
بسیاری از همان موانع مالی بالا برای درمان که در پروتز مشاهده می شود نیز مزارع مانند ارتز و کفی هستند. مانند بسیاری از دستگاههای پزشکی خاص بیمار ، ارتزهای سفارشی نیز به دلیل هزینه بالایشان غالباً غیرقابل دسترسی هستند و برای تولید چندین هفته یا ماه طول می کشد. با پرینت سه بعدی ، دیگر نیازی به این نیست.
نمونه ماتج و پسرش نیک به ذهن ما می رسد. نارس در دوران زایمان در سال 2011 متولد شد و باعث شد نیک دچار فلج مغزی شود ، شرایطی که تقریبا بیست میلیون نفر در سراسر جهان را درگیر می کند. ماتج با الهام از وصیت ناپذیر پسرش برای عبور از محدودیت های شرایط وی ، اما او با انتخاب بین یک ارتز استاندارد و از پیش ساخته که برای پسرش ناکافی و ناراحت کننده بود ، یا یک راه حل گران قیمت عرفانی که پیش می رفت ، روبرو شد. هفته ها یا ماه هایی که باید تحویل داده شود ، فقط توسط یک کودک در حال رشد منسوخ می شود.
او تصمیم گرفت تا امور را به دست خودش بگیرد و به دنبال راه حل های جدید برای رسیدن به این هدف بود. با آزادی ارائه شده توسط فن آوری های دیجیتالی از جمله اسکن سه بعدی و پرینت سه بعدی ، فیزیوتراپی های ماتج و نیک توانستند به طور آزادانه آزمایش کنند و یک کار کاملا نوآورانه برای ارتزهای پا مچ پاAFO توسعه دهند.
ارتز پرینت شده به صورت سفارشی و سه بعدی حاصل شده ، نیک را در پشتیبانی ، راحتی و تصحیح دقیقاً در جایی که لازم بود به نیک کمک کرد و به نیک کمک کرد تا در آخر نخستین گام های مستقل خود را انجام دهد. این دستگاه ارتز معمولی ، با تعدیل از قیمت ، تنظیم شده و تنظیم شده بسیار زیبایی را در ارتقاء سطح بالا تولید کرد و بدون نیاز به تعدیل بیشتر.
متخصصان در سراسر جهان از پرینت سه بعدی برای اختراع کفی ها و ارتزهای خاص مشتری و مشتری و همچنین طیف وسیعی از ابزارهای دیگر برای بهبود فیزیوتراپی استفاده می کنند. در گذشته ، دوره فیزیوتراپی با استفاده از ابزارهای سفارشی دشوار بوده است. بیماران اغلب با زمان انتظار طولانی و تکمیل قطعات روبرو می شدند که به ناراحتی منجر می شد. پرینت سه بعدی در مسیر تغییر این وضع موجود است. کفی و ارتزهای پرینت سه بعدی ثابت کرده اند که از مناسب تر هستند ، منجر به نتایج درمانی بهتر شده و درجه راحتی و استفاده بیشتری را برای بیماران فراهم کرده اند.
Bioprinting ، مهندسی بافت ، مواد پرینت سه بعدی و فراتر از آن
5. Bioprinting ، مهندسی بافت ، مواد پرینت سه بعدی و فراتر از آن
روشهای مرسوم برای درمان بیماران مبتلا به نارسایی اعضای بدن ، در حال حاضر شامل استفاده از autografts ، پیوند بافت از یک نقطه به نقطه دیگر بدن همان فرد یا پیوند عضو از یک اهدا کننده است. محققان در زمینه های بیولوژیکی و مهندسی بافت امیدوارند به زودی این امر را تغییر دهند و بتوانند در صورت تقاضا بافت ، رگ های خونی و اندام هایی ایجاد کنند.
bioprinting 3D به استفاده از فرآیندهای تولید مواد افزودنی برای رسوب مواد معروف به بیوانكس برای ایجاد ساختارهایی مانند بافت كه می تواند در زمینه های پزشکی استفاده شود ، اشاره دارد. مهندسی بافت به فناوریهای مختلف در حال تحول از جمله بیوپینتینگ برای رشد بافت ها و اندام های جایگزین در آزمایشگاه جهت استفاده در درمان آسیب ها و بیماری ها اشاره دارد.
با کمک پرینت سه بعدی با دقت بالا ، محققانی مانند دکتر سام پاشنه-تالا از دانشگاه شفیلد امکانات جدیدی را برای مهندسی بافت به ارمغان آورده اند.
برای هدایت رشد سلولی به گونه ای که بافت مورد نیاز شکل بگیرد ، دکتر پشنه تالا سلولهای زنده را روی داربست موجود در آزمایشگاه رشد می دهد ، که الگویی از شکل ، اندازه و هندسه مورد نیاز خود را ارائه می دهد. به عنوان مثال برای ایجاد رگ خونی برای بیمار قلبی و عروقی به ساختار لوله ای نیاز است. سلولها داربست را ضرب و پوشانده و شکل آن را می گیرند. سپس داربست بتدریج تجزیه می شود و سلولهای زنده را به شکل بافت هدف مرتب می كنند ، كه در بیوراكتور پرورش می یابند ، محفظه ای كه حاوی بافت در حال توسعه است و می تواند محیط داخلی بدن را بازتولید كند ، برای به دست آوردن عملکرد مکانیکی و بیولوژیکی بافت ارگانیک
یک محفظه بیوراکتور سه بعدی پرینت شده با آئورت مینیاتوری بافتی که درون آن رشد می کند. برای بدست آوردن عملکرد مکانیکی و بیولوژیکی بافت آلی ، این بافت در بیوراکتور کشت می شود.
این امر باعث می شود دانشمندان بتوانند طرح های پیوند عروقی مخصوص بیمار را ایجاد کنند ، گزینه های جراحی را بهبود بخشیده و یک بستر آزمایش منحصر به فرد برای وسایل پزشکی جدید عروقی برای مبتلایان به بیماری های قلبی عروقی فراهم می کنند ، که در حال حاضر دلیل شماره یک در سراسر جهان است. در پی آن هدف نهایی ایجاد رگهای خونی است که آماده کاشت در بیماران هستند. از آنجا که مهندسی بافت از سلولهایی استفاده می کند که از بیمار گرفته شده و نیاز به درمان دارد ، احتمال رد سیستم ایمنی بدن را از بین می برد - مسئله اصلی در روشهای پیوند عضو امروزی.
پرینت سه بعدی ثابت کرده است که با حل مشکلات بازآفرینی اشکال ، اندازه ها و هندسه های دقیق رگ مورد نیاز ، می تواند به چالش های تولید رگ های خونی مصنوعی پاسخ دهد. ثابت كرد كه توانايي تطابق نزديك با راه حل هاي پرینتی با نيازهاي خاص بيماران ، شگفت آور است.
