의학 분야에서 3D 프린팅이 주목받는 방법

3D 프린팅은 이제 수년 동안 의학계에서 느리지만 확실하게 자리를 잡았습니다. 모든 병원에서 3D 프린터를 사용하는 것은 아직 멀었지만 최근의 성공과 혁신은 그 날이 실제로 이전에 예상했던 것보다 더 가까울 수 있음을 시사합니다. 의사와 3D 프린팅 전문가가 이 기술을 적용하여 환자의 삶을 변화시키는 가장 흥미로운 방법을 살펴보겠습니다...

의수

의수는 항상 극도로 비쌌으며 특히 더 정교한 모델이 그러했습니다. 3D 프린팅을 통해 의사는 개별 환자에 맞게 제작된 고급 보철물을 설계하고 제공할 수 있습니다. 그 결과 절단된 환자의 삶의 질을 극적으로 향상시켜 다른 방식으로 생산하는 데 비용 효율적이지 않았을 디자인이 탄생했습니다. Paragon Rapid Technologies는 고품질 플라스틱으로 세계 최초의 다중 관절 의수를 만들기 위해 Touch Bionics와 협력하여 이 분야에서 특히 능숙함을 입증했습니다.

의료 모델

3D 프린팅은 의료 스캔을 선명한 실물 크기 모델로 성공적으로 변환하는 데 사용되었습니다. 3Faktur에서 제작한 다채로운 모델과 같이 교육 목적으로 사용하거나 복잡한 의료 절차를 계획하는 데 도움이 되는 의사의 작업을 지원하는 데 사용할 수 있습니다. 2016년 10월, 이 접근 방식을 통해 뉴욕의 의사들은 소년 머리의 3D 스캔을 인쇄하고 27시간 수술을 준비하는 데 사용한 후 머리가 합쳐진 채로 태어난 쌍둥이를 성공적으로 분리할 수 있었습니다. 이 모델은 또한 암과 종양이 신체를 통해 어떻게 퍼지는지 더 잘 이해하기 위해 의학 연구에 사용됩니다.

제약

3D 프린터를 활용해 태블릿 형태의 개인 맞춤형 의약품을 만들어 그 자리에서 처방전을 조제하는 연구가 진행 중이다. 우리는 운 좋게도 이 기술의 개척자 중 한 명인 Dr Alvaro Goyanes와 심층 인터뷰를 진행하여 이 기술의 개발 및 잠재적 응용에 대한 통찰력을 제공했습니다.

의료용 임플란트

본질적으로 의료용 임플란트는 모든 요소가 개별 환자의 요구 사항에 정확하게 맞춰져야 하기 때문에 생산하기가 매우 어렵습니다. 그러나 의사들은 이미 3D 프린팅의 정밀도와 유연성을 활용하여 여러 고도로 정교한 응용 분야를 위한 임플란트를 엔지니어링하고 있습니다. 특히, 3D 프린팅 뼈에 대한 연구는 최근 몇 년 동안 상당한 진전을 이루었고, Johnson Matthey는 최근 귀금속을 사용하여 항균 임플란트를 프린팅하는 새로운 접근 방식을 공개했습니다.

여러 경우에 이 작업은 환자의 생명을 구했습니다. 예를 들어, 2014년에 네덜란드의 의사들은 3D 프린팅을 사용하여 환자의 두개골 상단을 교체했습니다. 환자는 과도한 뼈 성장으로 인해 두개골이 뇌를 누르는 희귀 질환을 앓고 있었는데, 이는 의사의 개입이 없었다면 치명적이었습니다.

캐스트 및 중괄호

잘 맞지 않는 깁스와 교정기로 고생하는 환자를 위해 3D 프린팅을 통해 병원은 부러진 뼈가 치유되는 동안 불편함을 최소화하거나 관절 통증이나 유사한 상태로 고생하는 환자에게 최적의 지원을 제공하는 맞춤형 조각을 만들 수 있습니다. 이러한 디자인은 의사가 초음파와 같은 치료법을 적용할 때 더 편안하고 위생적이며 더 쉽게 작업할 수 있습니다. 이는 친숙한 접근 방식을 크게 개선한 것입니다.

인간의 장기

공상 과학 소설의 영역에서 곧바로 튀어나온 것처럼 보일 수 있지만 3D 바이오프린팅을 사용하여 전체 인간 장기를 인쇄할 수 있는 날이 머지 않았습니다. 지금까지 본 유망한 결과는 다음과 같습니다.

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코넬 대학에서 성공적으로 심장 판막 인쇄

주위에서 연골이 자라도록 하는 콜라겐 귀 임플란트용 3D 프린팅 몰드

이식 가능한 전체 장기를 인쇄할 수 있는 가능성을 열어주는 인공 혈관

드릴링 및 커팅 가이드

수술 전에 외과의사를 위한 맞춤형 드릴링 및 절단 가이드를 인쇄하면 병원에서 상당한 시간과 비용을 절약할 수 있습니다. 이 가이드는 환자에게 완벽하게 맞도록 설계될 뿐만 아니라 외과의의 개인 취향을 수용하여 최대한 정밀하게 수행할 수 있습니다. 외과의 사는 일반적으로 유연성을 제공하기 위해 많은 수의 도구를 가지고 수술실에 입장하지만 사전에 필요한 정확한 도구를 인쇄하면 전반적인 효율성이 향상되고 가능한 한 최단 시간에 수술을 완료할 수 있습니다.

이러한 도구는 뼈 변형 치료 및 무릎 수술 중에 특히 유용한 것으로 입증되었습니다. 치과 의사가 환자별 도구에 쉽게 액세스할 수 있도록 유사한 접근 방식이 치과에서도 사용되고 있습니다.

미래

새로운 기술이 의료 분야에서 완전히 자리잡는 데는 시간이 걸리지만 3D 프린팅이 여기에 있다는 점에는 의심의 여지가 없습니다. 환자의 삶을 향상시키고 의사의 능력을 향상시키기 위해 기술이 점점 더 성공적으로 적용됨에 따라 이에 대응하여 진화할 새로운 재료, 기술, 프로세스 및 표준을 보게 될 것입니다. 그러면 3D 프린팅은 도구와 기술에 대한 의료 부문의 엄격한 규정과 요구 사항을 충족할 수 있는 위치에 서게 되므로 이러한 혁신을 전 세계 병원에 배포할 수 있습니다.