Pamatojoties uz medicīniskās attēlveidošanas datiem, tostarp CT un MRI, metāla 3D drukas tehnoloģija pašlaik var ražot pielāgotus implantus, kas ir piemēroti pacienta kaulu struktūrai, piemēram, gūžas un ceļa locītavām. Tomēr personalizācijas pakāpe tagad atspoguļo vietu attīstībai. Apvienojot tādus elementus kā biomehāniskās īpašības un pacienta vingrinājumu shēmas, nākotnē var iegūt precīzāku implantu mehānisko īpašību dizainu. Piemēram, sportiskiem pacientiem, izveidojot implantus ar lielāku izturību un labāku nodilumizturību, tas palīdzēs apmierināt viņu īpašās vajadzības slodzes laikā.
Papildus implantiem pielāgotu rehabilitācijas rīku ražošanā var izmantot metāla 3D drukāšanas metodes. Katram pacientam ir atšķirīgs fiziskais stāvoklis un rehabilitācijas vajadzības, tāpēc parastā standartizētā ārstēšana bieži vien nespēj pilnībā apmierināt viņu individuālās vajadzības. 3D drukas tehnoloģija, kas pielāgota, balstoties uz tādiem elementiem kā ķermeņa izmēri un motoro funkciju atjaunošana, piemēram, personalizēta ortopēdija, protēzes utt., ļauj izveidot pacientiem piemērotākos rehabilitācijas palīglīdzekļus, tādējādi uzlabojot rehabilitācijas efektivitāti un pacientu dzīves kvalitāti.
Lai gan metāla 3D drukāšanas tehnoloģija joprojām tiek izstrādāta orgānu rekonstrukcijas jomā, ir iegūti daži agrīni atklājumi. Iespējams, ka nākotnē tas novedīs pie arvien sarežģītāku orgānu, tostarp aknu un sirds, drukāšanas. Bioloģiski aktīvos orgānu audus var izdrukāt, apvienojot biomateriālus ar šūnu kultūras tehnoloģijām, tādējādi, piemēram, piedāvājot jaunu pieeju orgānu transplantācijai. 3D-ražotiem orgāniem, var samazināt gaidīšanas laiku, palielināt transplantācijas panākumu līmeni un samazināt pacientu nāves gadījumu skaitu, ko izraisa orgānu trūkums tiem, kas gaida orgānu transplantāciju.
Sarežģītu audu un orgānu parastā darbība ir atkarīga no labi{0}}attīstīta asinsvadu tīkla, kas nodrošina asinis un barības vielas. Veidojot mikrovaskulāros tīklus, metāla 3D druka piedāvā īpašas priekšrocības. Turpmāka izpēte par to, kā precīzi izveidot mikroizmēra asinsvadu tīklus, izmantojot 3D drukas tehnoloģiju, palīdzētu palielināt audu un orgānu izdzīvošanas līmeni un funkcijas, tādējādi nodrošinot optimālu integrāciju ar ražotajiem audiem un orgāniem. Piemēram, aknu audu drukāšanas laikā tiek izveidots asinsvadu tīkls, kas ir identisks aknām, lai aknu šūnām būtu pietiekami daudz skābekļa un barības vielu regulāru vielmaiņas aktivitāšu veikšanai.
Metāla 3D drukas tehnoloģija var sasniegt implantu inteliģenci, iekļaujot medicīniskajos implantos viedās ierīces, tostarp sensorus un elektroniskās sastāvdaļas. Ārsti var ātri mainīt ārstēšanas shēmas atkarībā no šiem datiem, iekļaujot spiediena sensorus un temperatūras sensorus mākslīgajās locītavās, izsekojot reāllaika izmaiņas locītavu spiedienā un temperatūrā un nosūtot datus uz ārējām ierīcēm. Turklāt pētnieki var izstrādāt pašregulējošus implantus, kas automātiski pielāgo to mehāniskās īpašības, pamatojoties uz pacienta fizisko stāvokli, tādējādi nodrošinot individuālāku ārstēšanu.
Metāla 3D drukāšana operācijas laikā var radīt gudrus ķirurģiskās palīdzības sīkrīkus. Drukājot ķirurģijas rokasgrāmatas ar reāllaika -navigācijas funkcijām, piemēram, kopā ar pacienta attēlveidošanas datiem un ķirurģiskajiem plāniem, ķirurgiem tiek sniegta precīza ķirurģiskā ceļa norāde, tādējādi uzlabojot operācijas precizitāti un drošību. Vienlaikus sensorus var iekļaut ķirurģiskajos rīkos, lai izsekotu to stāvoklim un stāvoklim-reāllaikā, tādējādi novēršot netīšus bojājumus ķirurģiskās operācijas laikā.
Lai gan tiem joprojām ir noteikti ierobežojumi, parasti izmantotie metāla 3D drukāšanas materiāli, piemēram, titāna sakausējumi un kobalta hroma sakausējumi, tagad piedāvā labu bioloģisko saderību un mehāniskās īpašības. Piemēram, titāna sakausējumiem ir augsts elastības modulis, kas var radīt sprieguma aizsargu un ietekmēt kaulu stāvokli. Lai apmierinātu dažādu medicīnisko lietojumu prasības, nākotnē var ražot jaunus bioloģiski saderīgus metālu materiālus, tostarp metālu materiālus ar zemāku elastības moduli un uzlabotu bioloģisko aktivitāti.
Uzrāda izcilu nodilumizturību, izturību pret koroziju un bioloģisko saderību, uz metāla{0}}bāzēti kompozītmateriāli sajauc metālu izturību ar keramikas, polimēru un citu materiālu īpašajām īpašībām. Izgatavojot kompozītmateriālus, kuru pamatā ir metāls, -kas ir iespējams, izmantojot metāla 3D drukāšanas tehnoloģiju, tiek atvērti jauni ceļi augstas veiktspējas implantu evolūcijai. Ortopēdiskos implantus ar lielāku izturību un nodilumizturību var apdrukāt, tādējādi pagarinot implantu kalpošanas laiku, sajaucot nanokeramikas daļiņas ar metāla matricu.
Medicīnas izglītībai un apmācībai metāla 3D drukāšanas tehnoloģija var radīt diezgan reālistiskus modeļus. 3D drukātie modeļi ļauj medicīnas studentiem un ārstiem iegūt intuitīvāku izpratni par bojājumu struktūru un iezīmēm, tādējādi uzlabojot diagnozes un ārstēšanas precizitāti salīdzinājumā ar parastajiem medicīnas modeļiem, jo tos var pielāgot atbilstoši pacienta faktiskajam stāvoklim. Piemēram, neiroķirurģijas apmācībā 3D drukas tehnoloģija ģenerē smadzeņu modeļus ar sarežģītām asins artērijām un neironu struktūrām, lai ārsti simulētu operāciju laikā varētu uzlabot savas ķirurģiskās spējas.
Apvienojot 3D drukāšanu ar metālu un virtuālās realitātes tehnoloģijām, varētu izveidot daudz saistošāku medicīnas izglītības vidi. Medicīnas studenti var izmantot 3D drukātus fiziskos modeļus praktiskās darbības vingrinājumos līdzās virtuālās realitātes tehnoloģijai, lai veiktu ķirurģiskas simulācijas virtuālajā vidē, tādējādi panākot nemanāmu virtuālās un reālās pasaules integrāciju. Šī radošā mācību pieeja var iedvesmot medicīnas studentu praktiskās iemaņas un palielināt viņu aizrautību mācīties, tādējādi attīstot izcilākas medicīniskās spējas.
Telemedicīnu var izmantot kopā ar metāla 3D drukas tehnoloģiju, lai pēc iespējas labāk izmantotu pieejamos medicīnas resursus. Dažās lauku vietās medicīnas resursi ir diezgan reti, un pacientiem var būt grūtības saņemt savlaicīgu un efektīvu ārstēšanu. Ārsti var nosūtīt pacientu attēlveidošanas datus uz profesionāliem 3D drukas centriem, izveidot pielāgotus medicīniskos implantus vai ķirurģiskās rokasgrāmatas un pēc tam nogādāt tos vietējām slimnīcām, izmantojot loģistiku, izmantojot attālās medicīnas sistēmas, nodrošinot savlaicīgu ķirurģisku ārstēšanu katram pacientam.
Liela mēroga{0}}ražošana un krājumu kontrole ir parasto medicīnisko produktu ražošanas procesa izplatītas sastāvdaļas, kas rada augstas izmaksas un neļauj apmierināt patērētāju individuālās vajadzības. Samazinot krājumu uzkrāšanos un atkritumus, metāla 3D drukāšanas tehnoloģija var ātri ražot pielāgotus medicīniskos risinājumus, kas izstrādāti un ražoti atbilstoši pacientu īpašajām prasībām. Vienlaikus ātra ražošana var palīdzēt samazināt pacientu gaidīšanas laiku un palielināt veselības aprūpes ārstēšanas efektivitāti.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printed-vaping-inserts-for-injection.html