La impresión tridimensional transforma la atención médica, permitiendo que el campo de la atención médica se transfiera de soluciones masivas a tratamientos personalizados adaptados a las necesidades de cada paciente. Por ejemplo, los investigadores desarrollan brazos protésicos impresos en 3D diseñados específicamente para niños, hechos con materiales ligeros y sistemas de control ajustables.
Estos progresos permanentes en prótesis impresas en 3D muestran su creciente accesibilidad y accesibilidad. Las historias de éxito como estas en prótesis personalizadas enfatizan las ventajas de la impresión 3D, en las que el modelo de la instalación se produce con software de diseño de computadora en una impresora 3D y una capa construida por capa.
Somos ingenieros biomédicos y químicos que trabajan con impresión 3D. Estudiamos cómo la tecnología en desarrollo rápido proporciona nuevas opciones no solo para las prótesis, sino también para los implantes, la planificación quirúrgica, la producción de drogas y otras necesidades de atención médica. La capacidad de las impresiones 3D para objetos diseñados con precisión en una amplia gama de material ha llevado a, por ejemplo, juntas de repuesto personalizadas y dosis personalizadas, píldoras múltiples.
Mejores partes del cuerpo
La impresión tridimensional en la atención médica comenzó en la década de 1980 con científicos que usan tecnologías como estereolitógrafos para crear una capa de prototipos por capa. La estereolitografía utiliza un haz láser controlado por computadora para reafirmar material líquido para ciertas formas 3D. El campo de la medicina rápidamente vio el potencial de esta tecnología para crear implantes y prótesis diseñados específicamente para cada paciente.
Una de las primeras aplicaciones ha creado andamios de tejido, que son estructuras que respaldan el crecimiento celular. Los investigadores del Boston Children's Hospital combinaron estos andamios con sus propias células de pacientes para construir molienda de reemplazo. Los pacientes se mantuvieron saludables durante años después de recibir sus implantes, lo que demuestra que las estructuras impresas en 3D podrían convertirse en partes del cuerpo más resistentes.
A medida que la tecnología ha progresado, el enfoque cambió a la bioimpresión, que utiliza células vivas para crear estructuras anatómicas laborales. En 2013. Año, el órgano creó la primera bioprintin 3D en el mundo, abriendo oportunidades emocionantes para la creación de cuerpos y los tejidos de trasplante. Pero aunque se han realizado un progreso significativo en la bioimpresión, la creación de órganos completos y funcionales como un lago de trasplante permanece experimentalmente. La encuesta actual se centra en desarrollar tejidos más pequeños y simples y refinar técnicas de bioimpresión para mejorar la sostenibilidad y la funcionalidad de las células. Estos esfuerzos tienen como objetivo cerrar la brecha entre el éxito de laboratorio y el registro clínico, con el objetivo final de proporcionar sustituciones sostenibles para pacientes necesitados.
La impresión tridimensional ya está revolucionada prótesis. Permite a los fabricantes protestéticos producir dispositivos personalizados asequibles que se adapten perfectamente al paciente. Pueden ajustar los brazos y las extremidades protésicas a cada individuo y reemplazarse fácilmente como un niño que crece.
Los implantes impresos tridimensionalmente, como los reemplazos de cadera e implantes de columna, ofrecen un ajuste más preciso, lo que puede mejorar qué tan bien se integran con el cuerpo. Los implantes tradicionales a menudo vienen solo en formas y tamaño estándar.
Los cirujanos pueden usar la impresión 3D para hacer implantes médicos para adaptarse a pacientes individuales.
Algunos pacientes recibieron implicantes adaptados para titanio después de los accidentes. Otros tenían partes de sus cráneos reemplazados por implantes con 3D impresos.
Además, la impresión 3D hace pasos significativos en la odontología. Empresas como Invisalign usan la impresión 3D para crear alineadores personalizados para corregir sus dientes, mostrando la capacidad de personalizar el cuidado dental.
Los científicos también investigan nuevos materiales de impresión en 3D, como la biocia de autovaluación que podría reemplazar el cartílago dañado. Además, los investigadores desarrollan impresión 4D, lo que crea objetos que pueden cambiar la forma, potencialmente, lo que conduce a medios médicos que pueden adaptarse a las necesidades del cuerpo.
Por ejemplo, los investigadores trabajan en stents impresos en 3D que pueden responder a los cambios en el flujo sanguíneo. Estos stents están diseñados para expandirse o contraerse si es necesario, reduciendo el riesgo de bloquear y mejorar los resultados de los pacientes a largo plazo.
Simulando operaciones
Los modelos anatómicos impresos tridimensionalmente a menudo ayudan a los cirujanos a comprender casos complejos y a mejorar los resultados quirúrgicos. Estos modelos son creados por imágenes médicas como rayos X y tomografía computarizada, permiten que los cirujanos practiquen procedimientos antes del trabajo.
Por ejemplo, un modelo impreso en 3D del corazón de un niño permite a los cirujanos simular operaciones complejas. Este enfoque puede conducir a tiempos de trabajo más cortos, complicaciones menores y menores costos.
Farmacia personalizada
En la industria farmacéutica, los medicamentos pueden ser imprimidos por trodimensionalmente dosis personalizadas de medicamentos y sistemas de suministro. La capacidad de colocar con precisión cada componente del medicamento significa que pueden hacer medicamentos con la dosis correcta requerida para cada paciente. La corriente antiepiléptica impresa en 3D ha aprobado la Administración de Alimentos y Medicamentos en 2015. Años para entregar dosis muy altas de su ingrediente activo.
Sistemas de fabricación de medicamentos que utilizan la impresión 3D al encontrar casas fuera de las fábricas farmacéuticas. También se pueden entregar drogas potenciales a las farmacias en la comunidad. Los hospitales comienzan a usar la impresión 3D para realizar medicamentos en el sitio, permitiendo planes de tratamiento personalizados basados en factores, como la edad de pacientes y salud.
Los medicamentos impresos tridimensionalmente le permiten ajustar especies, dosis y tiempo para liberar medicamentos.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que las regulaciones para medicamentos impresos en 3D aún se desarrollan. Una preocupación es que el procesamiento del interrogatorio puede afectar la estabilidad de los ingredientes del fármaco. También es importante establecer una guía clara y decidir dónde debe ocurrir la impresión 3D, ya sea en farmacias, hospitales o incluso en el hogar. Además, los farmacéuticos necesitarán capacitación estricta en estos nuevos sistemas.
Impresión para el futuro
A pesar del progreso extremadamente rápido en la impresión 3D promedio para la atención médica, quedan desafíos y oportunidades importantes. Entre ellos se encuentra la necesidad de desarrollar mejores formas de garantizar la calidad y seguridad de los productos médicos de 3D impresos. La accesibilidad y la accesibilidad también siguen siendo una preocupación significativa. La seguridad cuidadosa a largo plazo de los implantes, como posibles problemas de biocompatibilidad y exención de nanopartículas, requieren pruebas y confirmación rigurosas.
Si bien la impresión 3D tiene el potencial de reducir los costos de producción, las inversiones iniciales en equipos y material pueden ser un obstáculo para muchos proveedores de atención médica y pacientes, especialmente en la comunidad insuficiente. Además, la falta de flujos de trabajo estandarizados y el personal capacitado puede limitar la ampliamente adopción de la impresión 3D en entornos clínicos, distrayendo el acceso a aquellos que más pueden beneficiarse.
En el lado positivo, las técnicas de inteligencia artificial que pueden usar efectivamente grandes cantidades de datos médicos muy detallados probablemente resultarán críticos en el desarrollo de productos médicos mejorados a partir de 3D 3D. Específicamente, y los algoritmos pueden analizar datos específicos de los pacientes para optimizar el diseño y la fabricación de implantes y prótesis en 3D impresos. Por ejemplo, los productores de implantes pueden usar el análisis de imágenes de AI para crear modelos 3D altamente precisos a partir de tomografía computarizada y resonancia magnética para usar para el diseño de implantes personalizados.
Además, los algoritmos de aprendizaje del motor pueden predecir el rendimiento a largo plazo y los puntos potenciales de la alfombra de prótesis impresa en 3D, lo que permite a los diseñadores protésicos optimizar la resistencia mejorada del paciente y la seguridad del paciente.
La impresión tridimensional continúa interrumpiendo bordes, incluida la frontera misma. Los investigadores del Instituto de Tecnología de California han desarrollado una técnica que utiliza ultrasonido para convertir el líquido en cuerpo en un cuerpo en una forma 3D. El método se puede usar un día para la administración de fármacos o el reemplazo de tejidos.
En general, el campo se mueve rápidamente hacia planes de tratamiento personalizados que están estrechamente adaptados a las necesidades y preferencias únicas de cada paciente, la precisión y flexibilidad de la impresión 3D.
.webp)
0 Comentarios