کاربرد پرینتر سه بعدی در پزشکی

در روش‌های سنتی محصولات با کنده‌کاری، قالب‌گیری و دیگر راه‌های تولید کاهشی ساخته می‌شدند. اما در پرینت سه بعدی، طی یک فرایند افزایشی وسیله مورد نظر با کمترین اتلاف زمانی و انرژی ساخته می‌شود. پرینتر سه بعدی در صنایع مختلف کاربرد‌های بسیاری دارد. امروزه در صنعت پزشکی چهار مورد از کاربردهای پرینتر سه بعدی مشخص شده است. جایگزینی پیوند اعضای انسان، سرعت بخشیدن به روش‌های جراحی، تولید نسخه‌های ارزان‌تر از ابزارهای جراحی مورد نیاز و بهبود زندگی افراد وابسته به اندام مصنوعی از جمله کاربردهای پرینت سه بعدی در پزشکی است. در ادامه به مثال‌های پرینت سه بعدی در پزشکی می‌پردازیم.چاپ زیستی بافت‌ها و ارگانوئیدهایکی از انواع پرینت سه بعدی که در حوزه تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد، چاپ زیستی است. به جای چاپ با استفاده از پلاستیک یا فلز، چاپگرهای زیستی از یک پیپت هدایت‌ شونده کامپیوتری برای لایه‌ بندی سلول‌‌های زنده، که به آن جوهر زیستی گفته می‌شود، روی هم استفاده می‌کنند تا بافت زنده مصنوعی در آزمایشگاه ایجاد کنند.این ساختارهای بافتی یا ارگانوئیدها را می‌توان برای تحقیقات پزشکی استفاده کرد زیرا از اندام‌ها در مقیاس مینیاتوری و کوچک تقلید می‌کنند. آن‌ها همچنین به ‌عنوان جایگزین‌‌های ارزان‌‌تر برای پیوند اعضای بدن مورد آزمایش قرار می‌گیرند.یکی از مؤسسات تحقیقاتی در آمریکا، رویکرد مشابهی را با توسعه یک ارگانوئید مغزی سه بعدی با کاربردهای بالقوه در کشف دارو و مدل‌‌سازی بیماری اتخاذ کرد. این دانشگاه در می 2018 اعلام کرد که ارگانوئیدها دارای یک سد مغزی خونی کاملاً سلولی و عملکردی هستند که آناتومی طبیعی انسان را تقلید می‌کند. همچنین روی پیوندهای پوستی پرینت سه بعدی کار کرده است که می‌تواند مستقیماً برای قربانیان سوختگی اعمال شود.آماده سازی جراحی با استفاده از مدل‌های چاپ سه بعدییکی دیگر از کاربردهای پرینت سه بعدی در زمینه پزشکی، ایجاد کپی‌های اندام خاص بیمار است. به این شکل جراحان می‌توانند قبل از انجام عملیات‌های پیچیده روی آن‌ها تمرین کنند. ثابت شده است که این تکنیک باعث تسریع روندها و به حداقل رساندن ضربه به بیماران می‌شود. این نوع روش در جراحی‌های مختلف از پیوند تمام صورت گرفته تا عمل‌های ستون فقرات با موفقیت انجام شده است و در حال تبدیل شدن به یک عمل معمولی است.در دبی، جایی که بیمارستان‌ها موظف به استفاده آزادانه از پرینت سه بعدی هستند، پزشکان با استفاده از یک مدل پرینت سه ‌بعدی از شریان‌‌های بیمار، بیمار مورد نظر را با موفقیت جراحی کردند که از آنوریسم مغزی در چهار رگ رنج می‌برد. همچنین پیوند کلیه برای یک زن 22 ساله با استفاده از یک مدل پرینت سه بعدی از کلیه اهداکننده خود، به دلیل تمرین با مدل‌های مصنوعی موفقیت آمیز بود. این پیوند مملو از عوارض بود. زیرا پدرش که اهداکننده او بود، گروه خونی ناسازگاری داشت و کلیه‌اش دارای کیست بالقوه سرطانی بود. جراحان با استفاده از ماکت پرینت سه بعدی کلیه وی توانستند اندازه و محل تومور و کیست را ارزیابی کنند.پرینت سه بعدی ابزار جراحیابزارهای جراحی استریل مانند فورسپس، هموستات، دسته چاقوی جراحی و گیره‌ها را می‌توان با استفاده از چاپگرهای سه بعدی تولید کرد. یکی از مزایای اصلی استفاده از پرینت سه بعدی به جای روش‌های ساخت سنتی برای تولید ابزار جراحی این است که هزینه‌های تولید به میزان قابل توجهی کمتر است.ساخت پروتزهای سفارشی با استفاده از پرینت سه بعدیاز پرینت سه بعدی در زمینه پزشکی می‌توان برای تولید اندام‌های مصنوعی استفاده کرد که متناسب با استفاده کننده سفارشی می‌شوند. معمولاً افراد قطع عضو هفته‌ها یا ماه‌ها برای دریافت پروتز از طریق مسیر سنتی منتظر می‌مانند. با این حال، پرینت سه بعدی به طور قابل توجهی روند را سرعت می‌بخشد. همچنین محصولات بسیار ارزان‌تری ایجاد می‌کند که عملکردی مشابه پروتزهای سنتی تولید شده را به بیماران ارائه می‌دهد. یکی دیگر از مزیت‌های پرینت سه بعدی اعضای بدن قیمت پایین‌تر و مقرون به صرفه‌تر پرینت سه بعدی است.از پرینت سه بعدی می توان برای تولید اندام‌های مصنوعی که سفارشی شده‌اند استفاده کرد.پرینت سه بعدی همچنین به بیمار اجازه می‌دهد تا پروتزی طراحی کند که مستقیماً با نیازهای او مطابقت دارد. برای مثال، پرینت سه بعدی به بیماران این امکان را می‌دهد تا از طریق اسکن، پروتز خود را روی اندام‌های خود مدل کنند تا ظاهر و تناسب طبیعی‌تری ایجاد کنند.