На основі даних медичних зображень, включаючи КТ і МРТ, технологія 3D-друку з металу на даний момент може виготовляти індивідуальні імплантати, які підходять для кісткової структури пацієнта, наприклад тазостегнових і колінних суглобів. Тим не менш, ступінь персоналізації тепер відображає простір для розвитку. Поєднання таких елементів, як біомеханічні особливості та моделі вправ пацієнта, може допомогти отримати точнішу конструкцію механічних якостей імплантатів у майбутньому. Для спортивних пацієнтів, наприклад, створення імплантатів з більшою міцністю та кращою стійкістю до зношування допоможе задовольнити їхні потреби під час фізичних вправ.
Окрім імплантатів, техніку 3D-друку з металу можна використовувати у виробництві індивідуальних реабілітаційних інструментів. Кожен пацієнт має різні фізичні умови та потреби в реабілітації, тому звичайне стандартизоване лікування часто не може повністю задовольнити їхні індивідуальні потреби. Технологія 3D-друку, налаштована на основі таких елементів, як розмір тіла та відновлення рухових функцій, таких як персоналізовані ортопедичні вироби, протези тощо, дозволяє створювати найбільш відповідні реабілітаційні засоби для пацієнтів, що покращує ефективність реабілітації та якість життя пацієнтів.
Незважаючи на те, що технологія 3D-друку металу все ще розробляється в області реконструкції органів, деякі ранні відкриття були отримані. Ймовірно, у майбутньому це призведе до друку все більш складних органів, включаючи печінку та серце. Біологічно активні тканини органів можна надрукувати шляхом поєднання біоматеріалів із технологіями клітинних культур, отже, пропонуючи новий підхід до трансплантації органів. 3D-виготовлені органи, наприклад, можуть скоротити час очікування, збільшити показники успіху трансплантації та знизити смертність пацієнтів, спричинену нестачею органів для тих, хто чекає на трансплантацію органів.
Звичайна робота складних тканин і органів залежить від-розвиненої судинної мережі, яка забезпечує кров і поживні речовини. У побудові мікросудинних мереж металевий 3D-друк пропонує особливі переваги. Подальші дослідження того, як точно побудувати мікророзмірні судинні мережі за допомогою технології 3D-друку, допомогли б підвищити рівень виживання та функції тканин і органів, що забезпечить оптимальну інтеграцію з виготовленими тканинами та органами. Наприклад, судинна мережа, ідентична печінці, будується під час друку тканини печінки, щоб клітини печінки могли мати достатньо кисню та поживних речовин для виконання регулярних метаболічних процесів.
Технологія 3D-друку з металу може досягти інтелекту імплантатів шляхом включення в медичні імплантати інтелектуальних пристроїв, включаючи датчики та електронні компоненти. Лікарі можуть швидко змінювати схеми лікування залежно від цих даних, вставляючи датчики тиску та температури в штучні суглоби, відстежуючи-зміни тиску та температури в суглобах у реальному часі та надсилаючи дані на зовнішні пристрої. Крім того, дослідники можуть розробити само-саморегульовані імплантати, які автоматично регулюють свої механічні характеристики залежно від фізичного стану пацієнта, забезпечуючи таким чином більш індивідуальне лікування.
Металевий 3D-друк може створювати розумні хірургічні пристосування під час операції. Друк хірургічних довідників із-функціями навігації в реальному часі, наприклад, разом із даними зображень пацієнтів і планами хірургічних операцій, дає хірургам точні вказівки щодо операційного шляху, тим самим підвищуючи точність і безпеку операції. Водночас до хірургічних інструментів можна включати датчики, щоб відстежувати їх положення та стан у реальному-часі, таким чином запобігаючи випадковим пошкодженням під час хірургічної операції.
Хоча вони все ще мають певні обмеження, зазвичай використовуються металеві матеріали для 3D-друку, такі як титанові сплави та кобальтохромові сплави, тепер пропонують хорошу біосумісність і механічні якості. Наприклад, титанові сплави мають високий модуль пружності, що може викликати екранування напруги та впливати на стан кісток. Щоб задовольнити потреби різних медичних цілей, у майбутньому можна буде виробляти нові види біосумісних металевих матеріалів, включаючи металеві матеріали з меншим модулем пружності та покращеною біологічною активністю.
Виявляючи високу зносостійкість, стійкість до корозії та біосумісність, композитні матеріали на основі металу-поєднують міцність металів із особливими якостями кераміки, полімерів та інших матеріалів. Завдяки виготовленню метало-композитних матеріалів, яке стало можливим завдяки технології 3D-друку металу, відкриваються нові шляхи для еволюції високо-ефективних імплантатів. Ортопедичні імплантати з більшою міцністю та зносостійкістю можна друкувати, отже, продовжуючи термін служби імплантатів, змішуючи нанокерамічні частинки з металевою матрицею.
Для медичної освіти та навчання технологія металевого 3D-друку може створювати цілком реалістичні моделі. 3D-друковані моделі дозволяють студентам-медикам і лікарям отримати більш інтуїтивне розуміння структури та особливостей уражень, тим самим підвищуючи точність діагностики та лікування порівняно зі звичайними медичними моделями, оскільки їх можна налаштовувати відповідно до фактичного стану пацієнтів. Наприклад, під час навчання нейрохірургії технологія 3D-друку створює моделі мозку зі складними кровоносними артеріями та нейронними структурами, щоб лікарі могли відточувати свої хірургічні здібності під час моделювання операцій.
Поєднання 3D-друку з металом і технологіями віртуальної реальності може створити більш захоплююче медичне освітнє середовище. Студенти-медики можуть використовувати 3D-друковані фізичні моделі для практичних вправ разом із технологіями віртуальної реальності для виконання хірургічних симуляцій у віртуальному середовищі, таким чином досягаючи повної інтеграції віртуального та реального світів. Цей креативний підхід до навчання може надихнути студентів-медиків на практичні навички та збільшити їх захоплення навчанням, що призведе до розвитку виняткових медичних здібностей.
Телемедицина може бути використана з технологією 3D-друку на металі для найкращого використання доступних медичних ресурсів. У деяких сільських місцевостях медичні ресурси досить рідкісні, і пацієнтам може бути важко отримати своєчасне та ефективне лікування. Лікарі можуть надсилати дані зображень пацієнтів у професійні центри 3D-друку, створювати індивідуальні медичні імплантати або хірургічні напрямні, а потім доставляти їх до місцевих лікарень через логістику за допомогою віддалених медичних систем, забезпечуючи своєчасне хірургічне лікування для кожного пацієнта.
Широкомасштабне-виробництво та контроль запасів є звичайними компонентами процесу виробництва традиційних медичних виробів, що призводить до високих витрат і перешкоджає задоволенню індивідуальних потреб споживачів. Технологія 3D-друку з металу дозволяє швидко виготовляти індивідуальні медичні рішення, розроблені та виготовлені відповідно до конкретних потреб пацієнтів, зменшуючи запаси та відходи. Одночасно швидке виробництво може допомогти скоротити час очікування пацієнтів і підвищити ефективність медичних процедур.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printed-vaping-inserts-for-injection.html