医疗保健领域通常被认为是最具活力的领域之一。创新发生的速度——从手术的执行方式到新疗法的开发——变得越来越快。医疗保健提供者更多地依赖创新技术来改善患者护理。随着全球大流行病的到来，及时提供医疗服务受到考验，增材制造展现了它的威力。
3d-systems-implant-positioning.jpg 数字建模意味着护理人员可以计划在手术前定位关键植入物。 （所有图像均由 3D Systems 提供）随着 COVID-19 病例数量的增加，医护人员需要更多的个人防护装备 (PPE) 来治疗患者。此外，对呼吸机的需求呈指数增长，生产线因没有原材料。很明显，大流行病如何扰乱供应链，而增材制造 (AM) 因其快速适应新设计以生产必要物品的能力而备受瞩目。例如，在制造鼻咽拭子时，增材制造通过多种设计和材料迭代实现了快速创新，推出了一种可以经济高效地批量生产的产品。结果，一些合同制造商能够在一夜之间调整他们的车间以生产这些棉签。同样，世界各地的多家医院都能够在现场采用技术来生产拭子，并在大流行病挑战的世界中更好地控制供应链。
然而，随着医疗保健领域的所有进步，研究人员的发现世界卫生组织表示，在全球范围内，手术仍然会导致高发病率、患病率和死亡率。不安全的外科护理程序会导致多达 25% 的患者出现并发症。快七点了百万手术患者遭受严重并发症，其中一百万人在手术期间或手术后立即死亡。早在大流行之前，增材制造就因其能够创建个性化手术计划和工具的能力而受到认可，从而有助于改善患者的治疗效果。
革命性的方法
虚拟手术计划结合了专业知识在医学成像、手术模拟和 3D 打印方面的应用，以实现个性化手术——让外科医生在进入手术室之前进行数字化操作。在生物医学工程师和外科医生进行在线规划会议后，针对患者的特定模型、个性化手术工具和仪器被设计和 3D 打印用于无菌区域。随着大流行病成为人们关注的焦点，创建模型、工具和仪器的位置与进行手术的位置之间的任何距离都会对患者治疗产生直接影响。如果这些能力可以位于医疗保健机构内 - 在护理点 - 可以缩短计划和交付时间。
这已经发生在世界上一些精英医院，临床医生可以通过以下方式为患者护理创建定制解决方案使用校园内可用的 AM 解决方案。
拥有可用的 3D 打印机可以在紧急情况下生产物品，例如 COVID-19 大流行时的面罩。Samer Saruji 教授领导以色列 Nahariya 加利利医疗中心的颅颌面外科部门，其中包括一个 3D 打印实验室。这是以色列第一个也是目前唯一一个拥有内部端到端手术计划工作流程的中心，医生在其中拥有使用 3D Systems 的手术计划应用程序和 3D印刷。正如 Saruji 所说，“外科医生正在成为设计师。”
“我们刚刚开始在日常实践中使用此工作流程，我们已经看到患者治疗效果取得了巨大进步。错误大大减少，外科医生的手术能力不断提高。此外，内部拥有这些能力有助于我们降低程序成本，”Saruji 教授说。
在退伍军人健康管理局 (VHA) 中可以找到护理点 3D 打印的另一个很好的例子).在大流行之前，VHA 已经在使用 3D 打印进行制造。然而，COVID 导致 VHA 提高了其能力，以生产数以万计的面罩、面罩和诊断棉签。 2020 年 11 月，VHA 宣布已与 3D Systems 签订合同，通过在其医院内建立符合 FDA 标准的制造设施来生产 additively制造的设备。因此，VA 网络将简化其供应链并加速创新，以加强对美国患者的个性化护理。
患者特定模型
要创建患者特定模型和工具，临床医生必须首先扫描患者的解剖结构。今天，FDA 批准的软件依赖于由深度学习驱动的独特自动分割工具，使医疗从业者能够从医学成像数据中快速创建准确的数字 3D 解剖模型。其中一些软件包还包括一个体积虚拟现实解决方案，可以在 3D 环境中即时查看患者扫描结果——促进手术计划以及医务人员与患者之间的对话。
这些模型与预-手术计划，允许临床医生还设计在手术过程中使用的针对患者的工具和指南。这可以使用 orga 来完成nic 3D 设计软件，包括用于处理复杂有机形状（如患者解剖结构）的高级设计工具。该软件与触觉设备相结合，可促进用户与建模形状的友好交互，从而创建精确的设备。在护理点配备 3D 打印机可以高效地生产可在无菌区域内使用的工具和模型。
护理点解决方案
使用 3D Systems 软件设计的解剖模型。立体虚拟现实功能增强了 3D 打印模型。复杂的外科手术对患者及其家人来说压力很大，部分原因是无法很好地了解手术室中会发生什么。使用所有必要的工具在护理点使用虚拟手术计划致力于与员工一起改进术前计划，从而在手术期间更有效、更准确地执行计划。此外，使用 3D 模型，外科医生可以使用可视化工具来简化讨论，并引导患者及其家人完成将在手术室中采取的步骤——提供必要的信息，促进更明智的治疗计划对话决策过程。
此外，术前计划与患者专用工具和导板相结合，使外科医生能够专注于精确的手术区域，有助于减少在手术室的时间。在当今使用 3D Systems 的 VSP 的临床应用中，这些解决方案已被证明可以提高手术准确性和结果——节省手术室时间，从而使患者、外科医生和医院受益。设计最佳手术计划还包括以最少的 i 方式进行手术尽可能有创，有助于减少住院时间，并最终降低整体医疗保健成本。
以患者为中心的创新的未来
增材制造继续加速医疗保健创新，但在点护理，我相信该技术仍处于起步阶段。随着这项技术对医疗专业人员变得更加友好，更多的医院将能够实施端到端的个性化护理解决方案——在创新方面取得长足进步，并加强研发工作。这包括医院能够打印他们自己的患者专用植入物、手术指南和仪器，以改善手术结果和患者体验。从这里开始，范围可以扩展到其他临床流，例如支持放射疗法治疗癌症的仪器。在强大的监管框架和质量管理下，3D 打印应用有机会为患者生产定制药物nt 特异性结果。
所有这些应用之外是生物打印。 3D 打印在护理点具有真正的潜力，可以通过生产生物反应器和组织结构来创造先进的治疗产品。通过使用患者细胞和基因疗法恢复健康，这些解决方案将成为个性化医疗的终极解决方案。
医疗点制造将很快超越提高外科手术的准确性和效率。增材制造具有巨大的潜力，可以通过颠覆现有模式来提供质量更好、成本更低的护理，从而塑造医疗保健的未来。
