七大案例,洞悉3D打印-增材制造创新医疗应用发展

医疗3D打印的价值主张是巨大的,这其中原有的创新推动新的创新出现,通过先进的医学成像技术来创建特定于患者或患者匹配的医疗解决方案的能力一直是医疗创新的驱动力——尤其是随着新的3D打印技术的发展。本期,3D科学谷与谷友一起来领略近期发生的3D打印医疗创新应用。

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block 3D 打印的 TBM 夹板

目前3D打印在提供针对特定案例的结果方面取得了功效,例如TBM(气管支气管软化症)夹板专为有特殊需求的年轻患者设计。对于患有严重自闭症和胸部脊柱侧弯的患者来说,3D打印可以提供非常个性化的解决方案来帮助患者完全康复。

对于发病率和死亡率如此高的疾病,研究人员在手术一年后的发现——“患者仍然无症状,没有额外住院,也没有明显的并发症”——3D打印所提供的解决方案对于患者的康复收益来说是巨大的。

通过3D打印的夹板、拭子和植入物的商业许可凸显了3D打印按需制造的便利性,越来越多的证据表明,3D打印技术即使不能完全挽救生命,也能提供按需制造和改善生活质量的能力。

block 低成本3D打印远程病理学设备

当部分的见面沟通可以被线上沟通取代,虚拟会议甚至医生预约成为主流,远程病理学正在取而代之。在医疗专业人员之间传输的数字病理图像可以实现通信——远程病理学——消除患者和合格专业人员之间可能存在的地理、物理和其他障碍。

市场上已开发出一种新的 3D打印独立高分辨率显微镜,以实现低成本远程病理学连接。该显微镜允许同步和异步以及静态和动态使用,适用于患者护理、质量保证、医学教育和生物医学研究。

block 可吸收复合材料

并非所有植入物都需要永久存在人体中。一些创伤需要通过最终被吸收到体内的脚手架进行重建。3D打印生物可吸收聚合物复合材料包含磷酸钙盐以增强骨传导性和提高支架强度,加速愈合和恢复过程,减少长期异物反应。

研究证明成骨细胞对磷酸钙有反应,产生更多的骨基质,以促进人体的完全康复,这对于骨骼还处于生长期的未成年来说尤为重要。

Valley_Heart3D打印心脏瓣膜
© 3D科学谷白皮书

不仅是骨科植入物,根据3D科学谷,根据患者的解剖结构进行定制,并实现复杂的仿生设计结构。3D打印心脏瓣膜在实现提高材料的抗血凝性、提高人工心脏瓣膜的寿命、提高生物相容性方面开辟了一条新的探索之路。根据3D科学谷《模仿天然心脏瓣膜的复杂性,3D打印瓣膜让患者的细胞渗入支架》一文,3D打印瓣膜让患者的细胞渗入支架,从而与患者身体的其他部分一起生长,有可能减少与移植相关的许多并发症。

block 用于眼科湿实验室的改进型 3D 打印眼支架

医学领域对修改开源设计并不陌生,在这种情况下,修改后的开源 3D 打印眼部支架已适应现有的湿实验室材料,以经济高效的方式升级眼部套件。通过这种方式,3D 打印提高了模拟现实世界湿实验室环境中许多眼科程序的能力。可以适应每个独特的模拟设置,使现有的开源材料具有广泛的适应性和可扩展性。

block 3D 打印小儿 BAHA 手术导板

助听器是众所周知的大规模采用 3D 打印的领先示例,整个助听器行业在 500 天内有效地采用了该技术。骨锚式助听器 (BAHA) 可能会成为下一个主要用例。儿科患者的 BAHA 植入现在受益于先进的患者特定解剖模型、虚拟手术计划和 3D 打印手术导板。3D 打印提供了更佳直观的解剖学理解和分割的复杂性和精细细节,确保在植入前充分了解锚钉放置的确切位置和轨迹。

block 助力世界首例成功的双手和面部移植

任何移植程序都充满了困难,从寻找捐赠者到确保适合,到进行艰苦的手术,再到防止排斥反应。每一层的复杂性都需要仔细了解可能改变生活的结果。世界上第一次成功的双手和面部移植不仅仅需要仔细的计划和准确的时间规划。手术计划和 3D 打印的患者特定指南有效地让这位患者重获新生。

block 用于尾部麻醉住院医师教育的3D打印模拟模型

与许多其他医学学科相比,麻醉在更复杂的程序中,如儿科,培训机会非常有限。由于缺乏专门的培训模式,许多医生在进行儿科麻醉时都涉及真实的患者。因此,创造具有可用培训模型的插管往往会带来更好的住院医师教育结果。

3D打印在建立新的多属性尾部麻醉训练器方面发挥了重要作用。通过3D打印创造复杂结构的可视化,使得医生立即了解针与骶骨解剖关系的透明度,带来更好的培训机会。这些 3D打印训练模型允许模拟触诊、针头引入和针头引导,并提供即时反馈。

更多3D打印在医疗领域的创新,请关注3D科学谷发布的《3D打印与康复辅助器具白皮书第三版》,《3D打印与骨科植入物白皮书第三版》,《3D打印与数字化齿科白皮书第四版》。

知之既深,行之则远。基于全球范围内精湛的制造业专家智囊网络,3D科学谷为业界提供全球视角的增材与智能制造深度观察。有关增材制造领域的更多分析,请关注3D科学谷发布的白皮书系列。

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