Merevolusi Pengobatan:Dampak Pencetakan 3D pada Layanan Kesehatan

Pencetakan 3D, yang secara teknis lebih dikenal sebagai manufaktur aditif, bukanlah hal baru seperti yang diperkirakan orang. Ini dimulai pada tahun 1980-an, namun dalam beberapa tahun terakhir telah menjadi metode manufaktur yang populer bagi banyak pelanggan Xometry, termasuk mereka yang bergerak di bidang kedirgantaraan, otomotif, arsitektur, pendidikan, perhiasan, dan seni. Dalam bidang kedokteran dan perawatan kesehatan, bahan ini banyak digunakan untuk membuat prostetik, peralatan medis, dan bahkan organ pengganti. Meskipun Xometry belum mencetak organ apa pun sesuai permintaan secara 3D (belum?), ada banyak aplikasi lain di bidang ini yang telah kami kerjakan dengan pelanggan medis dan layanan kesehatan kami.

Dalam artikel ini, kami akan membahas segala hal yang perlu diketahui tentang pencetakan 3D di industri medis dan perawatan kesehatan.

Apa itu Kedokteran dan Layanan Kesehatan?

Pertama, mari kita bahas secara singkat apa yang dimaksud dengan kedokteran dan perawatan kesehatan. Ini adalah istilah umum yang mengacu pada semua praktik dan prosedur yang terlibat dalam pencegahan, pengobatan, pertolongan, dan penyembuhan penyakit, penyakit, cedera, dan kondisi medis lainnya, baik fisik maupun mental.

“Kedokteran” digunakan untuk menggambarkan aspek-aspek yang harus ditangani oleh dokter dan profesional medis, seperti meresepkan obat yang sebenarnya, merawat pasien, melakukan operasi, dan layanan psikiatris. “Layanan Kesehatan” adalah istilah yang lebih luas yang mencakup pengobatan serta layanan pendukung, seperti apoteker, terapis, dan bahkan mereka yang merancang dan membuat peralatan medis.

Bagaimana Teknologi Pencetakan 3D Membantu Kedokteran dan Layanan Kesehatan?

Manufaktur tradisional dalam perawatan kesehatan melibatkan banyak tenaga kerja manual untuk membuat peralatan medis dari awal. Prosesnya mengambil bahan mentah dan menghilangkan bagian-bagiannya melalui penggilingan, ukiran, dan pemesinan hingga produk akhir dibuat. Pencetakan 3D membuat prosesnya lebih mudah, tidak memerlukan banyak tenaga kerja, dan terkadang lebih cepat dan lebih murah. 

Pencetakan 3D tidak membentuk sekumpulan bahan untuk membuat produk, melainkan menyusunnya lapis demi lapis menggunakan filamen, resin, atau bubuk leburan. Desain produk biasanya dibuat menggunakan perangkat lunak desain berbantuan komputer (CAD), namun model juga dapat dibuat dari pemindaian 3D yang dilakukan oleh mesin pencitraan resonansi digital (MRI). Di bidang perawatan kesehatan, Anda dapat menemukan produsen pencetakan 3D skala besar seperti Xometry dan fasilitas pencetakan di tempat perawatan.

Sejarah Singkat Pencetakan 3D dalam Layanan Kesehatan

Meskipun usianya belum genap 150 tahun, tanda pertama bahwa manusia berada di jalur yang benar dalam hal pencetakan 3D adalah pada tahun 1860-an ketika François Willème, seorang seniman Perancis, menemukan metode “pemahaman foto”. Hal ini melibatkan pengambilan gambar (pada masa itu, itu adalah gambar) suatu objek dari berbagai sudut dan kemudian menggunakan gambar tersebut untuk membuat representasi 3D. 

Seratus tahun kemudian, pada tahun 1985, seorang Amerika dari Colorado bernama Chuck Hall menemukan proses pencitraan benda padat pertama, yang juga dikenal sebagai stereolitografi. Ini adalah langkah pertama menuju penciptaan printer 3D. Industri perawatan kesehatan mulai menggunakan pencetakan 3D pada tahun 2000, dan setahun kemudian perancah sintetis pertama untuk jaringan kandung kemih manusia dicetak 3D. Pada tahun 2008, kaki prostetik cetak 3D pertama dibuat.

Sejak itu ada banyak kemajuan dalam kaitannya dengan pencetakan 3D di bidang kedokteran dan perawatan kesehatan. Pembuluh darah dilakukan bioprinting 3D (sebuah proses yang mengintegrasikan sel hidup dan biomaterial) pada tahun 2009, dan jaringan hati manusia yang dicetak 3D diluncurkan secara komersial pada tahun 2014. Para ilmuwan mulai melakukan bioprinting jantung dan kantung paru-paru pada tahun 2019. Setahun kemudian, perusahaan bioteknologi Inggris FABRX mengeluarkan mesin pembuat obat yang dipersonalisasi yang disebut M3DIMAKERTM. Sektor ini semakin maju sejak saat itu, dengan pencetakan 3D menjadi hal yang lumrah dalam bidang kedokteran dan perawatan kesehatan.

Apa Manfaat Printer 3D untuk Pengobatan dan Perawatan Kesehatan?

Pencetakan 3D telah diadopsi secara besar-besaran di industri medis dan perawatan kesehatan, sebagian besar karena fakta bahwa segala sesuatunya dapat disesuaikan dan disesuaikan dengan kebutuhan pasien. Hal ini mencakup implan tulang belakang dan ortopedi, kaki palsu, soket, dan bagian-bagiannya, mahkota gigi, jembatan gigi, dan perangkat ortodontik lainnya, formulasi obat, dan perangkat pengantaran (yaitu inhaler, tambalan, dan implan), alat bantu dengar, dan model anatomi terperinci berdasarkan pasien sebenarnya dan kebutuhan pribadi mereka.

Tapi bukan itu saja! Ini biasanya digunakan untuk alat bedah khusus dan khusus pasien, panduan prosedur, dan bahkan rekonstruksi wajah. Terlebih lagi, penyesuaian desain yang cepat dan tepat dapat dilakukan dengan menggunakan masukan berharga dari ahli bedah. Implan cetak 3D dibuat melalui berbagai proses pencetakan 3D dalam berbagai bahan—keduanya akan kita bahas lebih lanjut. Untuk saat ini, mari kita lihat lebih dalam beberapa aplikasi ini. 

Implan

Mampu merancang dan memproduksi implan khusus untuk pasien dengan cepat dan akurat, termasuk implan gigi, tulang belakang, dan pinggul, telah meningkatkan dunia kedokteran secara signifikan. Bagian-bagian yang dipersonalisasi ini memiliki kemampuan untuk mengurangi waktu operasi, komplikasi, keharusan mengubah implan berukuran standar secara manual, dan jumlah operasi cangkok tulang invasif yang harus dilakukan dokter. Semua faktor ini mempercepat pemulihan pasien dan peluang keberhasilan yang lebih besar.

Prostetik

Kemampuan untuk mempersonalisasi prostetik cetak 3D tidak diragukan lagi merupakan salah satu cara paling mengesankan yang digunakan metode ini dalam perawatan kesehatan, dan telah terbukti membawa perubahan besar bagi orang yang diamputasi. Bagian-bagian ini, termasuk lengan dan kaki, sangat cocok dengan tubuh pasien untuk kenyamanan dan fungsionalitas yang lebih baik. Prostetik tradisional dan komponennya terkenal mahal (mulai dari $1.500 hingga $8.000) dan memerlukan penyesuaian manual rutin yang ekstensif dan agak invasif. Belum lagi butuh waktu lama untuk dipesan dan dibuat.

Prostetik cetak 3D seringkali lebih hemat biaya. Ini juga memiliki waktu penyelesaian yang cepat (dalam beberapa kasus, hanya dalam satu hari) dan memerlukan lebih sedikit penyesuaian karena dibuat sesuai pesanan. Faktor-faktor ini sangat berguna bagi anak-anak yang kemampuan prostetiknya cepat melampaui batasnya. Pencetakan 3D juga membantu membuat proses yang tidak terlalu menyenangkan ini menjadi lebih dapat ditoleransi oleh anak-anak dan orang dewasa karena mereka dapat memilih warna, desain, dan gaya prostetik yang berbeda.

Replika Anatomi

Selain prostetik, replika anatomi untuk digunakan dalam pendidikan, pelatihan, dan perencanaan pra-operasi dapat dibuat. Cetakan ini sangat mirip, bahkan mungkin persis, meniru organ asli yang dirancang berdasarkan data pencitraan pasien yang sebenarnya agar para praktisi dapat melatih operasi mereka sebelum acara besar. Operasi yang rumit dapat disimulasikan, sehingga dokter dan peserta pelatihan dapat meningkatkan keterampilan dan kepercayaan diri mereka untuk mengurangi komplikasi, dan peluang keberhasilan yang lebih besar. Di Xometry kami menawarkan pencetakan penuh warna melalui teknologi pencetakan PolyJet 3D, yang memungkinkan kami membuat replika seperti aslinya dengan tekstur dan warna yang realistis. Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang teknologi tersebut di halaman layanan PolyJet kami.

Pencetakan Organ dan Jaringan

Bioprinting, bukan layanan yang ditawarkan Xometry, telah digunakan untuk membuat perancah yang menyerupai jaringan manusia dan merupakan langkah pertama dalam pembuatan organ dan jaringan yang dicetak 3D. Meskipun organ yang dicetak 3D, seperti hati dan ginjal, belum sepenuhnya populer, banyak kemajuan yang telah dicapai. Para peneliti terus berupaya menemukan teknologi dan pendekatan baru untuk mewujudkannya secepat mungkin. Organ buatan mesin ini berpotensi menyelamatkan jutaan nyawa karena orang yang sakit tidak perlu dimasukkan dalam daftar tunggu yang panjang atau sekadar berharap yang terbaik.

Aplikasi Lainnya

Untuk presisi dan penyesuaian yang lebih baik, perangkat dan peralatan medis yang dirancang khusus untuk setiap pasien dapat (dan sedang) dicetak 3D dalam layanan kesehatan. Metode ini juga digunakan untuk dosis dan formula pengobatan khusus. Hal ini mengurangi kemungkinan efek samping yang tidak menyenangkan. Misalnya, Badan Pengawas Obat dan Makanan AS (FDA) menyetujui Spritam, obat epilepsi, yang dibuat melalui pencetakan 3D. Prosesnya menyempurnakan obat ini dan membuatnya lebih mudah larut dibandingkan pil lainnya.