Helfer des Chirurgen: 3D-Druck revolutioniert die Gesundheitsversorgung (Op-Ed)



Scott Dunham ist senior Analyst für SmarTech Märkte Publishing, die sich ausschließlich auf additive Fertigung und 3D-Druck konzentriert. Dunham ist regelmäßig Sprecher auf 3D Drucken Branchenveranstaltungen weltweit, und er präsentiert auf dem Zusatzstoff Störung Gipfel am 1. April und der schnellen Konferenz am 19. Mai. Er trug diesen Artikel, um Live Science Experten stimmen: Op-Ed & Einblicke.

Health Care ist ein ständiges Thema der Debatte heute — aber Gesundheitsversorgung geht nicht nur um Politik. Innovationen in der Behandlung und Technologie revolutionieren wie wir füreinander sorgen, obwohl nach wie vor gibt es Praktiken, die bemerkenswert veraltet sind oder verfehlen das Ziel der Verbesserung oder Leben retten. Jetzt, mit der raschen Entwicklung der additiven Fertigung – beliebten Technologien oft als 3D-Drucker – die Zukunft des Gesundheitswesens schreitet in sowohl bekannte als auch völlig neue Möglichkeiten.

Während Hersteller von professionellen 3D-Drucker speziell entwickeln sind und fördern, dental für 3D-Druck Technologie verwendet, ist das Universum-Dental medizinische Anwendungen jetzt in eine Phase des schnellen Wachstums.

3D-Druck: ein Modell der personalisierten Medizin

Im Rahmen der Fertigung ist 3D-Druck für medizinische Anwendungen tatsächlich ziemlich einzigartig im Vergleich zu anderen beliebten Branchen wie Luft-und Raumfahrt, Automobilindustrie und andere. Warum? Die offensichtliche Antwort ist, dass das menschliche Element in allen Gesundheits Anwendungen, wo oft Kosten wird zweitrangig zu einem erfolgreichen Ergebnis, das ein Leben rettet oder verbessert es die Qualität eines. [7 coole Anwendungen des 3D-Drucks in der Medizin]

Aber vor kurzem produzierten wir eine 10-Jahres-Prognose für das Feld, und es gibt eine ungewöhnlich starke Synergie zwischen digitalen 3D-Design, medizinische Bildgebung und 3D-Druck für medizinische Anwendungen. Die drei bilden eine Dreierwette medizinische Problemlösungen macht, wo können Ärzte Patienten-spezifische Daten zu erfassen, bearbeiten und letztendlich gelten physische Lösungen in allen Formen und Größen durch 3D-Druck. Ohne diese Technik wäre personalisierter Medizin schwierig sein, da Patienten einzigartige Teile benötigen, die schnell und einfach hergestellt werden können.

Es gibt zwei besonders interessante Bereiche wo 3D-Druck das Potenzial, Auswirkungen Millionen von Menschenleben durch eine Vielzahl von revolutionären medizinischen Lösungen hat: Chirurgie und die Behandlung von sonst schwierigen gesundheitlichen Bedingungen.

Revolutionierung der chirurgischen Praxis

Im heutigen OP-Säle sind 3D-gedruckten Anwendungen im OP-Saal im Allgemeinen auf eine relativ kleine Anzahl unterschiedlicher Verfahren beschränkt, obwohl Ärzte von einer Operation an viele andere Lektionen leicht anwenden können. Zum Beispiel sind wegweisende Fallstudien bei der Verwendung von gedruckten medizinische 3D-Modelle rasant Interesse und Einsatz der Technologie in Fällen wie 2-Year-Old Mina Khan und die kardiale Modell, das Chirurgen eine benutzerdefinierte Implantat Patch einen Defekt in die Ventrikel des Herzens bauen zu dürfen.

Chirurgen sind zu finden, dass 3D-Druck Technologie Zeit, untere Betriebsrisiken von Fehlern oder Komplikationen reduzieren und bessere Ergebnisse für die Patienten durch den Einsatz von 3D-gedruckten chirurgische Modelle und Werkzeuge zu produzieren kann – dies zeigt sich in jüngsten Bemühungen, zum Beispiel Gesicht Transplantationen durchzuführen.

Professionelle 3D Drucker integrieren jetzt Foto-härtbare Harze von verschiedenen Texturen, Transparenz und Flexibilität – damit Chirurgen vor Eingriffen, jetzt komplexe Operationen mit CT-Scan-Daten eines Patienten Knochen, Blutgefäße oder andere Organe planen können, umgewandelt in eine 3D-druckbare digitale Datei, die bearbeitet und untersucht werden kann. Und für Operationen mit schneiden oder Bohren in skelettartige Strukturen – wie Kiefer-Operationen, Knie-Ersatz und andere Gelenkbezogene Verfahren – 3D-Druck ist auch die perfekte Passform durch benutzerdefinierte gedruckten Anleitungen und Tools erstellen.

Medizinische Bildgebung und 3D-Modeling-Technologie können, Ärzte jetzt auch 3D-Drucker Verwendung temporäre Tools erstellen, die an das Grundgerüst des Patienten ermöglichen eine präzise "Blaupause" angebracht sind für die Neugestaltung der Knochenstruktur Standardgröße Implantate perfekt angepasst. Individuell bedruckten Bohren Reiseleiter sorgen dafür, dass Schrauben platziert werden, um den besten Sitz mit den Körper des Patienten zu gewährleisten.

In 10 Jahren ist es sehr wahrscheinlich, dass 3D-gedruckten medizinische Modelle und benutzerdefinierte Bohrschablonen Standardverfahren für eine Vielzahl von Operationen, einschließlich Herz-Chirurgie, Kieferchirurgie, Knie-Ersatz, Hüftprothesen, kraniale Implantate, Schulteroperationen, spinale Verfahren und viele andere.

Die Behandlung, die nicht behandelbar

Eines der beeindruckendsten Ergebnisse aus der schnellen Expansion der 3D-gedruckten medical Solutions ist die Fähigkeit, Patienten zu helfen, die zuvor wenig Hoffnung für die Behandlung. Sei es durch finanzielle Hindernisse oder die einzigartigen Umstände einer Bedingung, sind Millionen von Menschen auf der ganzen Welt nicht in der Lage kritische Operationen unterziehen. Nun, in einigen Fällen 3D-Druck hilft diese Hindernisse zu beseitigen.

Ein besonders fantastisches Beispiel ist im Falle von Handprothesen und transradiales (unterhalb des Ellenbogens) Prothetik. Die Notwendigkeit einer solchen Prothetik, bezogen auf den gesamten Marktwert, summieren nicht nur für die meisten Medizintechnikunternehmen sich. Traditionelle transradiales Prothetik sind extrem teuer: in der Regel $10.000 bis $20.000 oder mehr pro Gerät. Die Prothesen kann aus umfangreichen Gebrauch beeinträchtigen, und wenn der Patient jung und immer noch wachsende, eine prothetische Lösung einfach nicht praktisch – vor allem, wenn der Patient ein anderes voll funktionsfähigen Extremität hat zurückgreifen. Zig Tausende, wenn nicht Hunderttausende von Menschen, die mit einer prothetischen transradiales messbar besser leben können haben einfach keine praktikable Lösung. [3-d gedruckt Material imitiert biologisches Gewebe]

Aber 3D Druck ändert sich dies – und schnell.

In den letzten zwei Jahren gab es eine Revolution in der Anzahl der vollständig anpassbar, funktionale Handprothesen, die auch der günstigste 3D Drucker gedruckt werden kann. Gesamtkosten (einschließlich Materialien) für diese ist oft weniger als ein paar hundert Dollar, da freiwillige Gemeinschaften wie e-Nabels die mit Druckern verbinden und Erfahrung, um Menschen in Not eine Prothese.

Auch für Menschen, die einen Drucker besitzen, haben funktionelle Handprothesen plötzlich möglich geworden – darunter auch Kinder, die sonst durch die Kindheit, gekämpft haben würde, wie Kinder Prothetik in nur wenige Monate entwachsen. Jemand mit einem Drucker kann ein Kind neue Gerät in weniger als 24 Stunden drucken. Und Prothesen kann kundenspezifische Designs einzigartig für jeden Patienten integrieren. Eine Reihe von sehr glückliche Kinder nutzen derzeit Händen modelliert nach ihrer Lieblings-Superhelden.

3D-druckbare Implantate der Hüfte und der Wirbelsäule, während immer noch ein sehr kleiner Teil des Gesamtmarktes für Implantate, sind ein weiteres Beispiel wie die Technologie Behandlungen für Menschen bringen kann, die nicht behandelbar gegolten haben kann.

Spezialität medizinischen Implantat-Anbieter verwenden Industriedrucker erstellen benutzerdefinierte Implantate für Patienten, die sonst sehr schwer zu finden, ein traditionelles Implantat-Lösung hätten. Die Alterung der Bevölkerung wird immer schwerer, und es ist nicht ungewöhnlich, dass Menschen mit schlechten Hüften und Knien, zweite oder sogar dritte Verfahren wie ihren Leib zu haben — und traditionellen Implantate — beeinträchtigen. Spezialgebiet Implantate hergestellt durch 3D-Druck sind oft die einzige Möglichkeit, einige dieser Patienten mit Hoffnung auf langfristigen Erfolg zu behandeln.

Was kommt als nächstes?

Neben den bewährten Lösungen wie Modelle, Bohrschablonen und Implantate, Ingenieure erforschen auch Ansätze, die viel mehr experimentell sind, aber mit dem Potenzial für lebensverändernde Folgen.

Der Status Quo für eine Fraktur Zahnspange ist seit Jahrzehnten weitgehend unangefochten. Die traditionellen Fiberglas-Wrap erfordert Spezialisten und deutlich beeinflusst Alltag wegen seiner sperrigen Gestaltung und Einschränkungen bleiben trocken. Das könnte bald durch elegante, 3D-druckbare Klammern, das ein- und ausschalten kann, in Sekunden, beim erlauben der Haut eingerastet werden zu atmen, so dass es sich nicht zersetzen, wie bei einem traditionellen Fiberglas-Wrap angefochten werden. Die Möglichkeit, einfach und schnell aufsetzen oder entfernen die Klammer eliminiert 90 Prozent der Termin Zeit verbringt ein Bruch-Patienten mit einem Spezialisten, speichern auf die Gesamtkosten. Und das schlanke, formschlüssige Design ermöglicht der Trägerin viel mehr Freiheit, auf das normale Leben zu tragen, während der Heilung von Verletzungen.

Einige 3D druckbaren Healthcare-Lösungen sind immer noch ein Work In Progress. Während transradiales Prothetik für die Hand sind ausziehen, Prothetik für beinamputierte noch Herausforderungen erhebliche 3D Drucken: am leichtesten verfügbaren Drucker und print-Materialien einfach nicht standhalten kann die konstante laden Bein Prothesen erfordern. Maßgeschneiderte 3D-Druck "Verkleidungen" – im Wesentlichen eine ästhetische Aufwertung zu einem traditionellen Metall Bein Prothesen – sind über die einzige Gegend 3D-Druck ist es gelungen, für Bein Prothesen zu verbessern. Aber das Potential für zukünftige Innovationen in diesen und anderen Bereichen wächst. [Die 10 verrücktesten Dinge erstellt von 3D-Druck]

Es ist diese Bereitschaft der Innovatoren im Bereich Medizintechnik, außerhalb der Norm mit 3D-Druck zu denken ist den Motor des Wandels im Gesundheitswesen Betankung. 3D-gedruckten medizinische Anwendungen, sei es in der experimentellsten Phasen oder am Rande des revolutioniert die traditionelle medizinische Praxis, geht es um drei Dinge: die Fähigkeit, mehr Menschen zu behandeln, wo es war vorher nicht durchführbar ist; bessere Ergebnisse für Patienten; und weniger Zeitaufwand unter die direkte Betreuung von Fachärzten. Das ist die Zukunft der Gesundheitsversorgung – 3D-Druck ermöglicht es Ärzten, mehr Patienten zu behandeln, ohne Ergebnisse.

Alle Experten stimmen Fragen und Debatten zu folgen – und werden Sie Teil der Diskussion – auf Facebook, Twitter und Google +. Die Meinungen sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Meinung des Herausgebers. Diese Version des Artikels erschien ursprünglich am Leben Wissenschaft.

Verwandte Artikel

Wie unterscheidet sich die Gesundheitsversorgung in ganz Großbritannien

David Cameron nannte einst die Englisch-walisischen Grenze der "Linie zwischen Leben und Tod". Ist der NHS in Wales so schlimm wie einige Kritiker sagen? Und wie Patienten ergehen, in Schottland und Nordirland? Wales: "Patienten sollten Zug...

Dieser Holzschnitt aus Japan des 19. Jahrhunderts zeigt die Tiefe LOLcat Geschichte

[youtube]HmRJAby4drQ[/youtube] Dieses Video ist eine Animation basiert auf einem japanischen Holzschnitt, genannt "Beliebte Hotspring Spa (der Katzen)." Es ist aus dem Jahr 1880, aber Künstler Utagawa Yoshifuji Vorstellungswelt Spa Katzen sieht...

MakerBot Gründer: 3D-Druck und die "nächste industrielle Revolution"

3D Druck können Sie so ziemlich alles, von Kleidern für Snowboards ein menschliches Gesicht. Ein großer Teil des Grundes 3D-Druck an den Mainstream näher ist ist dank MakerBot, die jemand mit einer Phantasie Ausrüstung ist - und $2.200 für einen Replikato...

US Fabrik leiden hinzufügen zu Druck auf die Fed die Zinsen halten

Schlechteste Fertigung Monat für drei Jahre könnten Zentralbank-Chefs beeinflussen, wenn sie in drei Wochen treffen US Fabriken erlitten ihre schlechteste Monat für drei Jahre gehäuften weiter Druck auf die Federal Reserve zu halten, Zinsen zu erhebe...

Freigabe der Druck auf die unruhige Erde

Da Eiskappen und Gletscher schmelzen, könnte reduziertem Druck auf die Erdkruste zu erhöhte vulkanische Aktivität führen? Unser Planet ist immer in Bewegung, aber manchmal ist es unruhiger als sonst. Während der letzten Eiszeit zu Ende ging, gab vor...

Russland erwartet, um Druck auf die syrische Präsident

Nach Moskau Truppen zurückzieht, glauben westliche Diplomaten, dass Vladimir Putin wird push Baschar al-Assad, Stromausfall zu akzeptieren Westliche Diplomaten haben gesagt, dass sie erwarten, dass Russland, anhaltenden Druck auf der syrische Präsident St...

Was wurde an der Unterseite des Michigansees Willen geben entdeckt, die Sie Schüttelfrost

Bei der epischen Schiffswracks denkt, denken sie an die Karibik oder das Mittelmeer. Es ist in diesen Gewässern, wo alte spanische Schiffe und gut erhaltene Piratenschiffe sank auf den Grund des Meeres mit Laderäumen voller Schätze, die nur darauf warten,...

Po Bronson: Einer der Autoren des "NurtureShock" sagt uns was die neue Wissenschaft über Erziehung lernen kann. Das Babble.com Interview von Amy Kuras.

Was die neue Wissenschaft kann uns lehren, über Kindererziehung. Durch Amy Kuras 5. Oktober 2009 1 2 3 Nächste Seite 7 Nur selten erzeugt eine Elternschaft Buch so viel Begeisterung, die vor der Veröffentlichung Bewertungen davon sogar Ausgliederung in Bl...

10.000 Mikroben in Karte des menschlichen Körpers in die Enge getrieben

Unabhängig davon, ob Sie eher Pig-Pen oder Little Miss aufgeräumt herumtragen alle Menschen mehrere Pfund lebenden Bakterien und verwandte Sorte auf und in ihren Körpern. Die meisten dieser mikroskopischen Tramper sind harmlos, und einige sind wirklich en...

Um Ebola zu stoppen, ist Vertrauen in die Gesundheitsversorgung Arbeitnehmer entscheidend

NEW ORLEANS – Um den aktuellen Ebola-Ausbruch zu stoppen und zu verhindern, dass künftige sind so groß, ist es entscheidend für Gesundheitswesen Freiwillige, Vertrauen in den Gemeinden zu bauen, wo die Krankheit verbreiten können, auch vor Beginn eine Kri...

László Nemes: "Ich wollte nicht Sohn des Saulus zu erzählen die Geschichte des Überlebens, dass"

Der Oscar-prämierten Debütfilm hat Publikum mit seiner unerschrockenen Darstellung der Auschwitz-Opfer betäubt. Hier erklärt der Direktor, warum er wollte, dass es eine viszerale, immersive Erfahrung, die den üblichen "sicheren Weg" endet für di...

Schlechteste Spielzeug des Jahres 2011! Was die Liste gemacht?

Machst du noch Ihre Urlaub shopping Suche nach Spielzeug für Ihre Söhne, Töchter, Nichten und Neffen? Wenn ja, ist hier ein Ratschlag. Nicht, und ich wiederhole es, nicht, sie eines dieser Spielzeuge zu kaufen. Warum? Da diese W.A.T.C.H (Welt gegen S...

Gefühl des Drucks auf die Freilassung der Gefangenen

David Calvert-Smith führt ein Bewährungsausschuss konfrontiert durch eine noch nie da gewesenen Rückstand von Anhörungen und kaum eine andere Wahl aber Insassen warten in überfüllten Gefängnissen zu halten Mit unseren Gefängnissen aus allen Nähten is...

Diese fünf Old-School-Drucker zeigen die Geschichte des Grafik-Design

Letzte Woche haben wir Sie innerhalb der allgemeinen Presse, Letterpress Studio wo Druckverfahren von einst im Namen der Kunst neu belebt werden. Als die Presse damit beschäftigt ist, neue Dinge, ist die Technikgeschichte, bewahrt es riesig. Die Maschinen...