GuruHealthInfo.com

3D-tiskalniki: revolucija v medicini

Video: Ruski znanstveniki so ustvarili prvi 3D tiskalnik v državi za kovino

Sidney Kendall (Sydney Kendall) izgubil desno roko v komolcu v nesreči na ladji, ko je bila stara komaj 6 let. Zdaj, ko je bil Sidney 13, bi moralo biti vsak dan na uporabo umetnih udov.

Ampak ti izdelki ne morejo meriti praktičnost ( "ni tako kul", kot pravi Sidney) z novim roza plastično protezo, natisnjena 3D-tiskalnik.

Ta roka je bila razvita s posebnim namenom, da osebno Sydney letos spomladi, je nastal v želeno barvo.

Razvijalec proteze postal študent na univerzi Washington v St. Louis, ki je sodeloval z zdravniki bolnišnice Shriners bolnišnici. Omeniti je treba, da bi Sidney in njeni starši celo gledal proces tiskanja.

"Da bi vsak prst, da si le 7 minut. Vsi smo bili navdušeni, "- je dejal Beth Kendall, mama Sidney.

Ko je deklica prišla v šolo z novo protezo, je bila zadovoljna z zasnovo tudi njeni sošolci. Rekla je: "Vsakdo je všeč svojo novo roko, si videti tako kul. Boste slaven! ".

Robotska roka s kontrolno pin pomaga Sydney ujeti žogico, za upravljanje z računalniško miško, si skodelico kave.

Cena na vprašanje? Približno 200 $. Tradicionalni robotsko proteza v ZDA lahko stane $ 50.000-70.000, in ga bo treba zamenjati, saj bo otrok raste.

"Otroci ponavadi ne dobijo robotskih protez zaradi visokih stroškov," - je dejal mati Sidney.

Robotski proteze, tiskovine po meri 3D-tiskalnik - to je resnično novo obdobje v prilagojene medicine.

Od protetiko do srčnih zaklopk - 3D-tiskanja tehnologija ponuja neverjetne možnosti za ustvarjanje prilagojene medicinske pripomočke. Strokovnjaki pravijo, da je danes, deset bolnišnic v ZDA so eksperimentirati z imajo 3D-tiskalniki, in raziskovalci so začele z več in bolj neverjetno aplikacij te tehnologije, do natisniti človeške organe.

Da bi pomagali raziskovalce iz vsega sveta, da delijo svoje eksperimente na področju 3D-tiskanja, US National Institutes of Health začela omrežje junija 2014, omogoča registriranim uporabnikom nalaganje risbe teh izdelkov.

"3D-tiskanje - potencialna revolucija v pravilih igre v medicinske raziskave. Tukaj na National Institutes of Health, smo videli neverjetno donosnost naložbe: kopek plastike pomaga znanstveniki reševanje kompleksnih tehnoloških problemov, prihrani milijone dolarjev in dragocen čas ", - je dejal direktor NIH dr Francis Collins (Francis Collins).

Eden od vodilnih raziskovalcev na tem področju dr Anthony Atala (Anthony Atala), direktor Inštituta za regenerativno medicino, Wake Forest (Wake Forest Institute regenerativne medicine), najbolje razume možnosti 3D-tiskalnikov. On je že ustvaril miniaturno jetra, ki "živi" v petrijevki, preglede za nova zdravila in služi kot prototip za oblikovanje prihodnjih agencij.

Kaj je 3D tisk?


Predstavljajte brizgalni tiskalnik, ki namesto škropljenje s črnilom in tiskarske črke izpišeta curka bystrozastyvayuschego plastičnega ali kovinskega gela, ki pridobi obliko zob ali prstni sklep. Takšna naprava potrebuje ekipo tridimenzionalne CT ali MR skener, ki oddaja natančne parametre del telesa, ki ga želite kopirati. 3D-tiskalnik natisne nasprotuje postopoma, kar je povzročilo materialno plast za plastjo.

Čeprav so 3D-tiskalniki obstaja od leta 1980, je medicinska uporaba te edinstvene naprave postale resno razmišljati o tem samo v zadnjih nekaj letih. 3D tiskalnik lahko ustvari veliko bolj zapletena geometrijskih oblik, kot tradicionalne industrije, ki bi zahtevalo številne posebne prazne in obrazce za vsakega od teh proizvodov. Sedaj lahko natisnete natančno kopijo kosti ali spoja, in to bo stalo penijev.

Postopek prihrani čas in denar, s prenosom proizvodnje medicinskih pripomočkov, kot pravijo, da se bolnikovo posteljo. Natančni podatki nihče, ampak profesor biomedicinski inženiring Hollister Scott (Scott Hollister) meni, da je v bolnišnici v ZDA v takšni ali drugačni obliki so bili z uporabo več deset 3D-tiskalnikov.

Zobje, udi in slušni aparati


3D-tiskanje je bil široko uporablja za izdelavo različnih delov telesa (običajno izdelan iz plastike in kovine), ki so v stiku s tkivi, pa ne vstopijo v krvni obtok. Ti vključujejo zobe, slušnih pripomočkov in umetnih udov.

"V preteklosti so zobne krone je v zobnem laboratoriju, ki lahko traja več dni, bolniki pa morajo biti 2-3, da bi obisk pri zobozdravniku," - pravi dr Tsang Chuck (Chuck Zhang), inštruktor za industrijske in sistemskega inženiringa na Georgia Institute of Technology (Gruzija Tech). Danes lahko zobozdravnik le, da 3D-sliko vašega zob in krono natisnjeno na kraju samem.

Ta tehnologija omogoča bolnikov po amputaciji, kot so Sydney, namesto običajnih strašne, ki iščejo in nepraktične proteze. Studio 3D-tiskanje pogosto razvijejo proteze s strankami, ki vam omogoča, da ustvarijo umetniško delo, ki bo ne le življenje lažje, ampak tudi povzročajo pozitivna čustva drugih.




Dr. Tsang in sodelavci na Georgia Tech so aktivno delajo na ustvarjanju novih protez za vojne veterane. Njegov trener materialov za 3D-tiskanje ustvariti protetične žepe, da se prilagodijo na spremembe v ravni tekočin v telesu. Če je potrebno, ti žepi postanejo mehkejše in bolj čvrsta, tako da ne moti pri nošenju proteze.

vsaditev


Plastike in kovine za 3D-tiskalniki, in se že uporabljajo v človeškem telesu. Zdravniki v otroški bolnišnici Mott otroke&Bolnišnica rsquo-ov, Univerza v Michiganu v letu 2012, rešili življenje dveh otrok, vsaditev jih natisne dihalne poti.

Ti otroci so imeli redko prirojeno nepravilnost - traheobronhomalyatsiya. Brez zdravljenja, njihove šibke dihalnih poti, da izginejo, in otroci bi umrl. Edina obdelava - traheostomo in povezava z ventilator, v upanju, da v nekaj letih, njihove dihalne poti so dovolj rastejo močnejši.

Od nočna mora otrok rešil nove tehnologije. 17-mesecev starega Peterson Garrett (Garrett Peterson) ni bilo nobenega znaka, da so dihalne poti prezračevanih priti močnejši in bo onemogočiti otroka. Zdravniki iz Utah, kjer je bil obdelane, storil vse, kar je možno.

"Vse, kar je bilo, da je odlična v svetu. Garrett ni mogel jokati, ker je bil moder. Imeli smo, da ostane ves čas v vesel okvir mislih, vendar je bilo nemogoče - vedno obdržati na stroj ", - pravi oče otroka.

Peterson prebral članek o tem, kako se otrok s podobnim problemom univerza zdravniki v letu 2012 vsadi natisnjena sapnik 3D-tiskalnik. Odločili so se, da ne odlašajo, in pozval k njemu.

Na podlagi CT slik dihala Garrett kirurga dihal dr Green (zelena), in profesor biomedicinski inženiring Hollister zasnovan in tiskanih osebno dihalne cevi, ki bi omogočila, da otrok dihati sami. Sčasoma je bilo njegovo telo, da "absorbirati" protez in dihalne poti, da ostajajo odprta sami.

Kasneje, v bolnišnici Mott otroke&rsquo-ov bolnišnica izvedla prvo to fantastično postopek.

"Mislim, da je bil odličen primer uporabe 3D-tiskalnikov v situaciji življenja ali smrti" - Hollister je dejal.

Stroški traheostomo in poznejše vzdrževanje teh otrok na mehanskega prezračevanja je približno $ 1 milijon na bolnika. Razvoj, upravljanje tiskanja in namestitev dihalne cevi, po Hollister, bi stala $ 200,000-300000.

Kirurgi so vsajeni bolnike in druge 3D-naprave. Kranio obliž za polnjenje votlih prostorov po možganski operaciji, npr. Kranialnih plošče za zamenjavo velike fragmente lobanje kosti, da pacienti izgubijo kot posledica travme ali raka. Mayo Clinic (Mayo Clinic) in nekatere druge bolnišnice že ponujajo skupno nadomestne proteze na, natisnjene s pomočjo 3D-tiskalnikom. Take prilagojene spoji zmanjšati količino motenj in zmanjšati čas hospitalizacije.

FDA je danes v lasti dve laboratoriji proučujejo možnost 3D-tiskalniki za proizvodnjo medicinskih pripomočkov.

živijo tkivo


Zdravniki in znanstveniki, razen kovine in plastike po vsej državi, ki dela na jutranje 3D-tiskalniki, ki živijo človeške celice. To je bil povod za tiskanje živega tkiva, ali bioprintingu (bioprinting). Glavni namen teh del - naučiti vrsto polne živih organov za presaditev uporabo polno združljivost bolnikove lastne celice.

Nekateri strokovnjaki menijo, da je v nekaj desetletjih bo korenito presaditev. Bolniki, ki ne bo umrl v tisočih, brez čakanja na organ darovalca. To bo ostalo v preteklem tak grozno stvar kot zavrnitev presadka.

Dr. Atala z Wake Forest Institute pravi, da lahko raziskovalci že uporabljajo je ustvaril mini testno jetra hepatotoksičnost drog. Znanstveniki pričakujejo, da je ta metoda veliko bolj natančen in human od trenutne poskuse na živalih in prostovoljci bolnikov.

Biomedicinska inženirji uporabljajo več metod za medije. Tiskalnik ustvarja plastično ogrodje, ki se nato lahko prevlečeno s človeškimi celicami. Ali tiskalnik lahko vbrizga žive celice v kolagenski gel, ki ohranja strukturo telesa skupaj. Po tiskanju, morajo celice rastejo v svoji kletki za nekaj tednov v laboratoriju, preden se lahko telo deluje normalno.

Po namestitvi pooblastila za dajanje okvir se odstrani, in je še vedno edini živi človeška tkiva, popolnoma združljiva s telesom prejemnika. Če presaditvi organov otroka, nato pa bo lahko raste z njimi, odpravlja potrebo po ponovni presaditvi.

Bioengineers iz Cornell University (Cornell University) in University of Michigan (University of Michigan) delajo najbolj intenzivno na tem konceptu. Mnogi laboratoriji imajo dolge tiskanja organov za preizkušanje zdravil, in proizvodnjo obližev za poškodovanih organov - je na vidiku.

Po mnenju profesorja Hollister, v bližnji prihodnosti bo medicinski 3D-tiskalniki popolnoma v vsaki instituciji, se je spremenilo po letu videz priznavanja zdravja.
Zdieľať na sociálnych sieťach:

Príbuzný