Hoe 3D-printen zijn stempel drukt in de medische wereld

3D-printen heeft zich al een aantal jaren langzaam maar zeker ingeburgerd in de medische wereld. Hoewel we nog ver verwijderd zijn van een 3D-printer in elk ziekenhuis, suggereren recente successen en innovaties dat die dag misschien dichterbij is dan we eerder hadden verwacht. Laten we eens kijken naar enkele van de meest opwindende manieren waarop artsen en 3D-printspecialisten deze technologie toepassen om het leven van patiënten te transformeren...

Prothetische ledematen

Prothetische ledematen zijn altijd extreem duur geweest, vooral de meer geavanceerde modellen. 3D-printen stelt artsen in staat om geavanceerde protheses te ontwerpen en af ​​te leveren, gemaakt voor individuele patiënten. Dit heeft geleid tot de creatie van ontwerpen die anders niet kosteneffectief zouden zijn geweest om te produceren, waardoor de levenskwaliteit van geamputeerden drastisch is verbeterd. Paragon Rapid Technologies heeft zichzelf bijzonder bedreven op dit gebied bewezen door samen te werken met Touch Bionics om 's werelds eerste multi-gelede prothetische hand te maken van hoogwaardig plastic.

Medische modellen

3D-printen is gebruikt om medische scans met succes om te zetten in heldere, levensgrote modellen. Deze kunnen worden gebruikt voor educatieve doeleinden - zoals de kleurrijke modellen die door 3Faktur worden geproduceerd - of om artsen te helpen bij hun werk en hen te helpen bij het plannen van complexe medische procedures. In oktober 2016 stelde deze aanpak artsen in New York in staat om met succes een tweeling te scheiden die aan het hoofd was geboren, nadat een 3D-scan van de hoofden van de jongens was afgedrukt en gebruikt om zich voor te bereiden op de 27-uur durende operatie. Deze modellen worden ook gebruikt in medisch onderzoek om beter te begrijpen hoe kankers en tumoren zich door het lichaam verspreiden.

Farmaceutica

Er wordt onderzoek gedaan naar het gebruik van 3D-printers om gepersonaliseerde medicijnen in tabletvorm te maken, zodat recepten ter plekke kunnen worden ingevuld. We hadden het geluk om een ​​diepgaand interview te houden met Dr. Alvaro Goyanes, een van de pioniers van deze technologie, waarin hij zijn inzichten gaf in de ontwikkeling en mogelijke toepassingen ervan.

Medische implantaten

Door hun aard zijn medische implantaten ongelooflijk uitdagend om te produceren, omdat elk element precies moet worden afgestemd op de individuele behoeften van de patiënt. Doktoren maken echter al gebruik van de precisie en flexibiliteit van 3D-printen om implantaten te ontwerpen voor een aantal zeer geavanceerde toepassingen. Met name het onderzoek naar het 3D-printen van botten heeft de afgelopen jaren aanzienlijke vooruitgang geboekt, en Johnson Matthey heeft onlangs hun nieuwe benadering onthuld voor het printen van antibacteriële implantaten met behulp van edele metalen.

In verschillende gevallen heeft dit werk het leven van patiënten gered. In 2014 gebruikten artsen in Nederland bijvoorbeeld 3D-printen om de bovenkant van de schedel van een patiënt te vervangen. De patiënte leed aan een zeldzame aandoening waarbij overmatige botgroei ervoor zorgde dat haar schedel op haar hersenen drukte, wat fataal zou zijn geweest als de artsen niet hadden ingegrepen.

Pasts en beugels

Voor patiënten die worstelen met slecht passende gipsverbanden en beugels, stelt 3D-printen ziekenhuizen in staat om op maat gemaakte stukken te maken die ongemak tijdens het helen van botbreuken tot een minimum beperken, of optimale ondersteuning bieden aan patiënten die worstelen met gewrichtspijn of soortgelijke aandoeningen. Dergelijke ontwerpen zijn comfortabeler, hygiënischer en gemakkelijker voor artsen om mee te werken bij het toepassen van behandelingen zoals echografie - een aanzienlijke verbetering ten opzichte van bekende benaderingen.

Menselijke organen

Hoewel het misschien rechtstreeks uit het rijk van sciencefiction lijkt, zal het niet lang meer duren voordat we volledige menselijke organen kunnen printen met behulp van 3D-bioprinting. Veelbelovende resultaten die we tot nu toe hebben gezien, zijn onder meer:

• Cornell University heeft een hartklep geprint
• 3D-printvormen voor collageenoorimplantaten waardoor kraakbeen eromheen kan groeien
• Kunstmatige bloedvaten, die de deur openen voor het printen van hele transplanteerbare organen

Boor- en snijgeleiders

Het printen van op maat gemaakte boor- en snijhandleidingen voor chirurgen voorafgaand aan een operatie kan ziekenhuizen veel tijd en geld besparen. Deze geleiders kunnen niet alleen zo worden ontworpen dat ze perfect bij de patiënt passen, maar kunnen ook tegemoetkomen aan de persoonlijke voorkeuren van de chirurg, zodat ze met de grootst mogelijke precisie kunnen werken. Hoewel chirurgen doorgaans de OK binnenkomen met een groot aantal hulpmiddelen om zichzelf enige flexibiliteit te bieden, verbetert het vooraf afdrukken van de exacte hulpmiddelen die ze nodig hebben hun algehele efficiëntie en zorgt ervoor dat operaties in de kortst mogelijke tijd kunnen worden voltooid.

Dergelijke instrumenten zijn bijzonder nuttig gebleken bij de behandeling van botdeformiteiten en tijdens knieoperaties. Soortgelijke benaderingen worden ook gebruikt in de tandheelkunde, om tandartsen gemakkelijk toegang te geven tot patiëntspecifieke hulpmiddelen.

De toekomst

Hoewel het tijd kost voordat nieuwe technologie zich volledig in de medische sector heeft gevestigd, lijdt het geen twijfel dat 3D-printen niet meer weg te denken is. Naarmate we meer en meer succesvolle toepassingen van de technologie zien om het leven van patiënten en de capaciteiten van artsen te verbeteren, zullen we zeker nieuwe materialen, technologie, processen en standaarden zien evolueren als reactie daarop. 3D-printen zal dan in staat zijn om te voldoen aan de strenge regelgeving en vereisten van de medische sector voor hulpmiddelen en technologie, zodat deze innovaties kunnen worden toegepast in ziekenhuizen over de hele wereld.