導(dǎo) 讀
美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA):3D打印是“無(wú)與倫比的發(fā)明時(shí)期”的一部分。3D打印技術(shù)應(yīng)用在從開(kāi)發(fā)包裝機(jī)械到生產(chǎn)個(gè)性化醫(yī)療設(shè)備到在患者家中打印定制藥物的應(yīng)用中變得活躍起來(lái)。
美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)認(rèn)為,“材料科學(xué)、數(shù)字健康、3D打印以及其他技術(shù)的進(jìn)步繼續(xù)推動(dòng)醫(yī)療設(shè)備無(wú)與倫比的發(fā)明時(shí)期?!?/span>
該觀點(diǎn)來(lái)自2018年11月26日美國(guó)食品和藥物管理局局長(zhǎng)Scott Gottlieb和設(shè)備與放射健康中心主任Jeff Shuren發(fā)表的聲明,他們概述了FDA 510(k)計(jì)劃現(xiàn)代化改革的新步驟,以推進(jìn)安全和醫(yī)療器械的有效性。
FDA的3D打印醫(yī)療應(yīng)用網(wǎng)站指出,商用3D打印醫(yī)療設(shè)備包括儀器、植入物和外部假體。該機(jī)構(gòu)稱,“某些設(shè)備是從標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)打印出來(lái)的,可以制作同一設(shè)備的多個(gè)相同副本。其他設(shè)備,稱為患者匹配或患者特定設(shè)備,是根據(jù)特定患者的成像數(shù)據(jù)創(chuàng)建的?!?/span>
該報(bào)告稱3D打印/增材制造還可以“通過(guò)減少原材料使用來(lái)減少浪費(fèi),并且需要更少的制造步驟。”該機(jī)構(gòu)還從患者的角度指出,“科學(xué)家正在研究如何使用3D打印流程制造心臟或肝臟等活體器官,但這項(xiàng)研究正處于發(fā)展的早期階段?!?/span>
根據(jù)2017年ASME.org文章“3D打印改變醫(yī)療領(lǐng)域的五大方法”,醫(yī)院中的3D打印實(shí)驗(yàn)室代表了一種新興趨勢(shì)。該文章解釋說(shuō),這項(xiàng)工作“專注于在手術(shù)前打印患者特定模型,以查看患者的特定解剖結(jié)構(gòu)?!钡统杀炯僦⒍ㄖ漆t(yī)療植入物、定制保護(hù)裝置和輔助設(shè)備,以及未來(lái)用于器官結(jié)構(gòu)和復(fù)雜器官的生物材料代表了其他四種3D打印方法。
美國(guó)商業(yè)資訊2018年11月26日的一份報(bào)告描述了令人興奮的3D打印應(yīng)用程序,該應(yīng)用程序涉及患者左心耳模型“使用Stratasys和Materialise技術(shù)創(chuàng)建的,旨在讓外科醫(yī)生選擇合適的設(shè)備并規(guī)劃最佳方法來(lái)阻塞LAA。”
除了對(duì)患者的治療用途外,3D打印也涉及包裝領(lǐng)域。其中一個(gè)例子是德克薩斯醫(yī)療中心的強(qiáng)生醫(yī)療設(shè)備公司服務(wù)創(chuàng)新中心,其中包括一個(gè)3D打印實(shí)驗(yàn)室,該實(shí)驗(yàn)室是該公司加速突破性醫(yī)療設(shè)備技術(shù)的一部分。
Quadpack的設(shè)計(jì)和先進(jìn)技術(shù)部門(mén)在其英國(guó)研究和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)投資了最新的3D打印技術(shù),使用Stratasys J750打印機(jī)加速定制包裝設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的早期階段,同時(shí)幫助測(cè)試新想法。
1、原型模型有助于試用Quadpack自己的Q-Line包裝系列中的新參考。
2、更接近生產(chǎn),打印試模以進(jìn)行最終產(chǎn)品的小批量測(cè)試。
3、對(duì)于最終材料,試模與Quadpack Plastics注塑廠的生產(chǎn)線兼容。
設(shè)計(jì)與先進(jìn)技術(shù)總監(jiān)Jeremy Garrard說(shuō):“借助3D模型和試模,我們可以更快地實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意,幫助我們?yōu)镼-Line系列開(kāi)發(fā)合適的產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)高效,加速的工業(yè)化。
“Stratasys J750是實(shí)現(xiàn)更快上市時(shí)間的關(guān)鍵,使定制產(chǎn)品的可視化變得更加容易。對(duì)于客戶而言,高質(zhì)量的3D模型是確定成品外觀的可靠方法。你可以看到它,感受它并觸摸它。它使這個(gè)想法變得真實(shí),“他補(bǔ)充道。
用于包裝機(jī)械的塑料夾具(如下圖所示)也可以解決制造商的問(wèn)題。根據(jù)igus的說(shuō)法,化妝品生產(chǎn)商Carecos Kosmetic GmbH在3D打印中使用了供應(yīng)商的iglide I150,與以前的鋁制零件相比,它可以節(jié)省高達(dá)85%的成本和70%的制造時(shí)間。 igus說(shuō),3D打印的夾子“也比金屬夾子輕七倍。”
在開(kāi)發(fā)新的LAB + ASEP TECH吹/填充/密封機(jī)器時(shí),Weiler Engineering將3D打印考慮在內(nèi)?!凹夹g(shù)變革的步伐一直在穩(wěn)步增長(zhǎng),因此已經(jīng)采用了大量創(chuàng)新來(lái)改進(jìn)我們的設(shè)備設(shè)計(jì),”Weiler工程總監(jiān)Joe Immordino解釋道。“計(jì)算機(jī)輔助繪圖與模擬和變更控制相結(jié)合仍然是工程過(guò)程的核心,而3D打印機(jī)和基于激光的技術(shù)在設(shè)計(jì)方面變得越來(lái)越普遍。在工程師、供應(yīng)商、制造商、質(zhì)量控制、裝配人員和技術(shù)人員之間共享3D電子設(shè)計(jì)信息改善了利益相關(guān)者之間的溝通過(guò)程?!?/span>
根據(jù)最近的Envision Intelligence報(bào)告,全球3D打印市場(chǎng)在2018年的價(jià)值為265.1億美元。Envision估計(jì)到2024年它將達(dá)到337.4億美元。這是一個(gè)非凡的26.75%復(fù)合年增長(zhǎng)率。該報(bào)告指出了以下醫(yī)療趨勢(shì):
1、借助3D打印,“In air microfluidics”是一種使用活細(xì)胞打印3D結(jié)構(gòu)的成功方法。這是一種特殊的技術(shù),可以快速和飛行生產(chǎn)可行的微型構(gòu)建塊,并有助于修復(fù)受損組織。
2、通過(guò)收集用于生長(zhǎng)新軟骨的稱為軟骨細(xì)胞的細(xì)胞,可以使用3D打印開(kāi)發(fā)新的兒童耳朵。
盡管3D打印應(yīng)用被廣泛看好,Envision的報(bào)告稱3D打印存在限制因素。它們包括有限的可用性和高昂的材料成本,缺乏熟練勞動(dòng)力以及產(chǎn)生的產(chǎn)出規(guī)模。
除了限制之外,3D打印還為醫(yī)療保健的未來(lái)提供了令人興奮的機(jī)會(huì)。去年的全球論壇第15屆年度溫度控制生命科學(xué)供應(yīng)鏈活動(dòng)證明了這一點(diǎn),IBM的Paul Zikopoulos展示了一個(gè)患者在半夜因哮喘發(fā)作而醒來(lái)的視頻——隨著他的“智能”吸入器連接到云,患者將他的病情上傳到他的醫(yī)生,醫(yī)生又推薦治療,然后將訂單直接轉(zhuǎn)發(fā)給患者的家用3D打印機(jī)以制造藥丸。
無(wú)論是在患者家中,在醫(yī)院環(huán)境中,還是在包裝機(jī)械制造商的設(shè)施中,3D打印都不僅僅是一個(gè)不太遙遠(yuǎn)的未來(lái)技術(shù)——它是今天的現(xiàn)實(shí)。