پرینت سه‌ بعدی پزشکی و پرینترهای سه‌ بعدی برای مراقبت‌ های بهداشتی

پیشرفت‌ها در فناوری پرینت سه‌بعدی پزشکی، کمک‌های شایانی به حوزه‌های مختلف مراقبت‌های بهداشتی کرده است. برای بیماران، ابزارها و روش‌های درمانی جدید توسعه‌یافته از طریق پرینت سه‌بعدی می‌تواند درجات جدیدی از راحتی و شخصی‌سازی را برای درمان به ارمغان بیاورد. برای پزشکان، این فناوری تازه در دسترس، امکان درک بیشتر موارد پیچیده را فراهم می‌کند و ابزارهای جدیدی را ارائه می‌دهد که در نهایت می‌تواند منجر به استاندارد بالاتر مراقبت بهداشتی شود.

از مدل‌های جراحی مخصوص بیمار گرفته تا دستگاه‌های پزشکی پرینت سه‌بعدی، برای کشف شش مورد از پیشرفت پرینت سه‌بعدی در مراقبت‌های بهداشتی، دلیل هیجان بسیاری از متخصصان پزشکی در مورد پتانسیل پرینت سه‌بعدی در حوزه پزشکی و نحوه استفاده از انواع مختلف فناوری پرینت سه‌بعدی برای کاربردهای خاص مراقبت‌های بهداشتی، ادامه مطلب را بخوانید.

انواع پرینترهای سه بعدی

پرینت سه بعدی در مراقبت های بهداشتی

1. مدل های جراحی مخصوص بیمار

مدل‌های آناتومیکی پرینت سه‌بعدی از داده‌های اسکن بیمار، به طور فزاینده‌ای به ابزارهای مفیدی در پزشکی شخصی‌سازی‌شده و دقیق امروزی تبدیل می‌شوند. با پیچیده‌تر شدن موارد و اهمیت یافتن کارایی اتاق عمل برای موارد معمول، مدل‌های مرجع بصری و لمسی می‌توانند درک و ارتباط را در تیم‌های اتاق عمل و با بیماران افزایش دهند.

متخصصان مراقبت‌های بهداشتی، بیمارستان‌ها و سازمان‌های تحقیقاتی در سراسر جهان از مدل‌های آناتومیکی پرینت سه‌بعدی به عنوان ابزار مرجع برای برنامه‌ریزی قبل از عمل، تجسم حین عمل و اندازه‌گیری یا پیش‌تنظیم تجهیزات پزشکی برای روش‌های معمول و بسیار پیچیده استفاده می‌کنند که در صدها نشریه مستند شده است.

تولید مدل‌های مرجع لمسی و مختص بیمار از اسکن‌های سی‌تی‌اسکن و ام‌آر‌آی با پرینت سه‌بعدی مقرون‌به‌صرفه و آسان است. مقالات بررسی‌شده نشان می‌دهد که این فناوری‌ها نمای دیگری را ارائه می‌دهند که به پزشکان کمک می‌کند تا برای جراحی‌ها بهتر آماده شوند و منجر به کاهش چشمگیر زمان و هزینه در اتاق عمل و در عین حال بهبود رضایت بیمار، کاهش اضطراب و کاهش زمان بهبودی می‌شود.

پزشکان می‌توانند از مدل‌های جراحی مخصوص هر بیمار برای توضیح مراحل عمل از قبل استفاده کنند، که این امر باعث افزایش رضایت بیمار و کاهش اضطراب او می‌شود.

یادگیری از مدل‌های پرینت شده قبل از عمل می‌تواند بر روند درمان نیز تأثیر بگذارد. این موضوع در مورد تجربه دکتر مایکل ایمز Dr. Michael Eames- Trauma & orthopaedical surgent, Ulster Hospital Dundonald, Belfast and Musgrave Park Hospital, Belfast)) نیز صادق بود. دکتر ایمز پس از شبیه‌سازی استخوان‌های ساعد یک بیمار جوان، متوجه شد که آسیب با آنچه قبلاً تصور می‌کرد، متفاوت است.

دکتر ایمز یک روش جدید بافت نرم را انتخاب کرد - روشی که بسیار کمتر تهاجمی بود، زمان توانبخشی را کاهش می‌داد و جای زخم بسیار کمتری ایجاد می‌کرد. دکتر ایمز با استفاده از ماکت استخوان پرینت شده، بیمار جوان و والدینش را در طول عمل همراهی کرد و رضایت آنها را جلب کرد. نتیجه این شد که زمان جراحی کمتر از 30 دقیقه، به جای جراحی برنامه‌ریزی شده اولیه که سه ساعت بود. این تفاوت در زمان جراحی منجر به صرفه‌جویی تقریبی 5500 دلاری برای بیمارستان شد و به این معنی بود که بیمار باید زمان کمتری را برای مراقبت‌های پس از عمل صرف کند.

خدمات پرینت سه بعدی آیهان

دکتر الکسیس دانگ (Dr. Alexis Dang)، جراح ارتوپد در دانشگاه کالیفرنیا، سانفرانسیسکو (UCSF) و مرکز پزشکی سانفرانسیسکو:

"تمام جراحان ارتوپد تمام‌وقت ما و تقریباً تمام جراحان پاره‌وقت ما از مدل‌های پرینت سه‌بعدی برای مراقبت از بیماران در بیمارستان سانفرانسیسکو استفاده کرده‌اند. همه ما دیده‌ایم که پرینت سه‌بعدی عملکرد را در موعد مقرر بهبود می‌بخشد."

دکتر فردریک ورسترکن (Dr. Frederik Verstreken) در بیمارستان AZ Monica در منطقه آنتورپ بلژیک، متخصص جراحی دست، مچ دست و ساعد است. او اظهار می‌کند که ترکیب تجسم، برنامه‌ریزی دیجیتال و مدل‌های آناتومیک پرینت سه‌بعدی، پزشکان را قادر می‌سازد تا حدود 30 تا 40 درصد زمان در اتاق عمل را صرفه‌جویی کنند. برای موارد پیچیده استئوتومی (استئوتومی عمل جراحی است که در آن استخوان را برش می‌دهند تا آن را کوتاه یا بلند کنند یا راستای آن را تغییر دهند)، گاهی اوقات در این جراحی‌ها بازیابی آناتومی امکان‌پذیر نبود. اما با مدل‌های جراحی پرینت سه‌بعدی، پزشکان برای انجام عمل بسیار آماده‌تر از زمانی هستند که از این ابزارهای دیجیتال استفاده نمی‌کنند، از اشعه کمتری استفاده می‌کنند و همچنان به دقت قابل توجه بالاتری دست می‌یابند که منجر به بازیابی حرکت طبیعی بیماران و رهایی از درد می‌شود. 

دکتر تاد گلدشتاین (Todd Goldstein)، مدرس موسسه تحقیقات پزشکی فاینستاین (Feinstein Institute for Medical Research) واقع در نیویورک آمریکا، در تخمین خود از اینکه فناوری پرینت سه‌بعدی چقدر در بخش او نقش محوری پیدا کرده است، صریح است. او تخمین می‌زند که اگر این مرکز در ۱۰ تا ۱۵ درصد موارد خود از مدل‌های پرینت سه‌بعدی استفاده کند، می‌تواند سالانه ۱,۷۵۰,۰۰۰ دلار صرفه‌جویی کند.

راهنماهای جراحی (surgical guides) می‌توانند به جراحان کمک کنند تا آناتومی و آسیب‌شناسی منحصر به فرد هر بیمار را درک کنند، به آنها در تجزیه و تحلیل خطرات، برنامه‌ریزی رویکرد و آشنایی بیشتر با مورد قبل از ورود به اتاق عمل کمک کنند. انتخاب مواد برای خواص ويژه، مانند خاصیت ارتجاعی، می‌تواند به جراحان اجازه دهد تا رویه‌های اجرایی عمل را روی مدل‌ها تمرین کنند و منجر به کاهش زمان عمل و نتایج بهتر شود.

📰 برای مطالعه بیشتر: پرینت سه بعدی با ABS

2. ابزارهای جراحی مخصوص بیمار (Patient-Specific Surgical Instruments)

مواد جدید پرینت سه‌بعدی پزشکی زیست‌سازگار، امکان توسعه ابزارها و تکنیک‌های جدید جراحی را با هدف مشخص بهبود بیشتر تجربه بالینی در حین جراحی فراهم کرده‌اند. سیستم‌های ابزار دقیق سنتی به کندی تکامل می‌یابند، هزینه‌های اولیه قابل توجهی دارند و اغلب در گردش کار جراحی عوارضی ایجاد می‌کنند. پرینترهای سه‌بعدی و مواد زیست‌سازگار، ایجاد ایمپلنت‌ها، ابزارهای جراحی و راهنماهای برش (cutting guides) مخصوص هر روش و اغلب مخصوص بیمار را آسان‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر می‌کنند.

“راهنماهای برش جراحی (cutting guides) ، ابزارهای پرینت سه‌بعدی مخصوص بیمار هستند که برای هدایت دقیق برداشتن استخوان، استئوتومی و قرار دادن ایمپلنت استفاده می‌شوند. آن‌ها از طریق نرم‌افزار برنامه‌ریزی جراحی مجازی از روی سی‌تی‌اسکن‌ها مدل‌سازی می‌شوند تا با آناتومی دقیق فرد مطابقت داشته باشند.”

راهنماهای جراحی (cutting guides) سفارشی پرینت سه‌بعدی، می‌توانند به جراحان کمک کنند تا آناتومی و آسیب‌شناسی منحصر به فرد هر بیمار را درک کنند، به آنها در تجزیه و تحلیل خطرات، برنامه‌ریزی رویکرد و آشنایی بیشتر با مورد قبل از ورود به اتاق عمل کمک کنند. راهنماهای برش (cutting guides) مهندسی‌شده، زمان مورد نیاز برای یک مورد را کاهش می‌دهند و زمان استفاده جراحان از سیستم ناوبری حین عمل را کاهش می‌دهند. این معادل تابش اشعه کمتر برای بیمار و حتی زمان کمتر در اتاق عمل است.

«راهنماها (guides) به ما می‌گویند کجا باید سوراخ ایجاد کنیم و کجا باید برش ایجاد کنیم، به طوری که وقتی یک صفحه را می‌گیریم، همه چیز در موقعیت درست قرار می‌گیرد. این باعث می‌شود که کار ما بسیار دقیق‌تر از زمانی باشد که از راهنماها استفاده نمی‌کردیم. با این روش حداقل ۵۰٪ در مقایسه با عدم استفاده از آن، در زمان صرفه‌جویی می‌کنیم. و این روش بسیار دقیق‌تر است.»

"فردریک ورسترکن (Frederik Verstreken)، جراح دست و مچ دست، بیمارستان ای زد مونیکا (AZ Monica)، منطقه آنتورپ بلژیک "

زمان سریع پرینت سه‌بعدی امکان تکرار سریع طراحی را فراهم می‌کند. جراحان می‌توانند بازخورد ارائه دهند که می‌تواند به سرعت اعمال شود و ابزار یا راهنما دوباره پرینت شود.

شرکت restor3d واقع در کارولینای شمالی، آمریکا، متشکل از تیمی از مهندسان زیست‌پزشکی و دانشمندان مواد بسیار ماهر است که در ابتدا بر روی  پرینت سه‌بعدی ایمپلنت‌ها برای جراحی‌های ستون فقرات گردنی تمرکز داشتند. در توسعه این ایمپلنت‌های جدید، این تیم با یک تنگنای تکراری مواجه شد: سیستم‌های ابزار فولادی ضد زنگ که به طور سنتی تولید می‌شدند. کامبر کلی، مدیر ارشد فناوری، این وضعیت را توضیح داد و گفت: «ما در حال توسعه یک ایمپلنت نوآورانه بودیم که دارای ویژگی‌هایی است که فقط با پرینت سه‌بعدی قابل دستیابی هستند، اما انتظار داشتیم جراحان از یک سیستم ابزار بسیار سنتی برای ارائه ایمپلنت استفاده کنند. بنابراین خیلی زود متوجه شدیم که تکامل ارائه ابزار در کنار نوآوری ایمپلنت، یک وجه تمایز مهم برای ما خواهد بود.» با این حال، هزینه بالای  ابزارهای سنتی، بیمارستان‌ها را از سفارشی‌سازی، تکامل رویکرد یا امتحان تاکتیک‌های جدید باز می‌دارد.

 کلی می‌گوید: « ابزار سنتی معمولاً از فولاد ضد زنگ ساخته می‌شوند و هزینه هر سینی ابزار بیش از ۵۰،۰۰۰ دلار است. به عنوان یک تولیدکننده تجهیزات پزشکی، اگر قصد دارید برای خرید ۱۰ سینی ابزار به قیمت ۵۰،۰۰۰ دلار برای هر کدام سرمایه‌گذاری کنید، مجبور خواهید بود برای مدت زمان بسیار طولانی از آنها استفاده کنید. واقعاً حاضر نخواهید بود طرح را تکرار کنید، یک سینی را دور بیندازید و از ابتدا شروع کنید یا برخی از ویژگی‌های به ظاهر کوچک را تغییر دهید.»

شرکت restor3d از قدرت ساخت افزودنی داخلی بهره برده و اکنون ابزارها و سینی‌های همراه را با قیمتی مناسب ارائه می‌دهد تا بیمارستان‌ها بتوانند چابک باشند و درمان‌ها را با هزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه سفارشی کنند. ایجاد ابزارهای یکبار مصرف و مخصوص هر عمل، نیازمند یک فرآیند توسعه واقعاً چابک بود و شکاف بین بازخورد جراح و توسعه محصول را تا حدی که قبلاً تلاش نشده بود، از بین برد.

کلی می‌گوید: «ما به دلیل تولید داخلی و توانایی تنظیم سریع طراحی و هندسه بر اساس بازخورد از میدان، به طور منحصر به فردی قادر به ارائه محصولات واقعاً به موقع هستیم. با پرینت مستقیم ابزارهای یکبار مصرف، می‌توانیم طرح‌های خود را به سرعت تکرار و اصلاح کنیم.»

شرکت restor3d ماموریت دارد تا جراحان و ارائه دهندگان مراقبت‌های بهداشتی را که بدن انسان را ترمیم و بازسازی می‌کنند، توانمند سازد و نوآوری را در جراحی دقیق هدایت کند. شرکت restor3d از قابلیت‌های پرینت سه‌بعدی برای بهبود چشمگیر ارائه مراقبت‌های جراحی با پرینت ایمپلنت‌های فلزی و ابزارهای پلیمری مخصوص عمل جراحی و اغلب مخصوص بیمار، بهره می‌برد.
«ما دائماً از جراحان بازخورد دریافت می‌کنیم. پرینت سه‌بعدی به ما این امکان را می‌دهد که به سرعت طرح را تکرار کنیم تا بازخورد جراحان را دریافت کرده و به سرعت راه‌حل جدیدی ارائه دهیم.»

📰 برای مطالعه بیشتر: بهترین پرینتر سه بعدی برای دندانپزشکان

3. دستگاه‌های پزشکی جدید

پرینت سه‌بعدی عملاً به مترادفی برای نمونه‌سازی سریع تبدیل شده است. سهولت استفاده و هزینه پایین پرینت سه‌بعدی داخل شرکت، توسعه محصول را نیز متحول کرده است و بسیاری از تولیدکنندگان ابزارهای پزشکی، این فناوری را برای تولید دستگاه‌های پزشکی و ابزارهای جراحی کاملاً جدید به کار گرفته‌اند.

بیش از ۹۰ درصد از ۵۰ شرکت برتر تجهیزات پزشکی از پرینت سه‌بعدی برای ایجاد نمونه‌های اولیه دقیق از دستگاه‌های پزشکی، جیگ‌ها و فیکسچرها برای ساده‌سازی آزمایش و همچنین پرینت مستقیم دستگاه‌های پزشکی استفاده می‌کنند.

شرکت‌های تجهیزات پزشکی مانند شرکت Coalesce از پرینت سه‌بعدی برای ایجاد نمونه‌های اولیه دقیق از وسائل پزشکی استفاده می‌کنند.

«قبل از اینکه شرکت DJO Surgical پرینتر سه‌بعدی Formlabs را خریداری کند، ما تقریباً به‌طور انحصاری برای نمونه‌های اولیه به تأمین‌کنندگان خدمات پرینت سه‌بعدی متکی بودیم. امروزه، ما از چهار دستگاه Formlabs استفاده می‌کنیم و تأثیر آن عمیق بوده است. نرخ پرینت سه‌بعدی ما دو برابر شده، هزینه‌ها 70 درصد کاهش یافته و سطح جزئیات پرینت، امکان ارتباط واضح طرح‌ها با جراحان ارتوپدی را فراهم می‌کند.»

پرینت سه‌بعدی می‌تواند با تکرار طرح‌های پیچیده در عرض چند روز به جای چند هفته، فرآیند طراحی را تسریع کند. وقتی به شرکت Coalesce وظیفه ساخت یک دستگاه استنشاقی داده شد که بتواند به صورت دیجیتالی مشخصات جریان دمی بیمار مبتلا به آسم را ارزیابی کند، برون‌سپاری به ارائه‌دهندگان خدمات منجر به زمان طولانی برای هر نمونه اولیه می‌شد. فایل‌های طراحی باید قبل از ساخت، با دقت از طریق رفت و برگشت‌های مختلف اصلاح می‌شدند.

 در عوض، پرینت سه‌بعدی SLA رومیزی به Coalesce اجازه داد تا کل فرآیند نمونه‌سازی اولیه را در داخل شرکت انجام دهد. نمونه‌های اولیه برای استفاده در مطالعات بالینی مناسب بودند و دقیقاً شبیه یک محصول نهایی به نظر می‌رسیدند. در واقع، وقتی آنها دستگاه را به نمایش گذاشتند، مشتریانشان نمونه اولیه را با محصول نهایی اشتباه گرفتند.

به طور کلی، تولید در داخل شرکت نشان‌دهنده کاهش چشمگیر ۸۰ تا ۹۰ درصدی در زمان تولید نمونه‌های اولیه بود. علاوه بر این، پرینت قطعات فقط هشت ساعت طول کشید و می‌توانست در عرض چند روز تکمیل و رنگ‌آمیزی شود، در حالی که همین فرآیند از طریق یک پیمانکار یک یا دو هفته طول می‌کشید.

شاوینی فرناندو (Shavini Fernando) مدیر شرکت OxiWear از پرینت سه‌بعدی برای توسعه یک وسیله پوشیدنی گوش جهت مانیتورینگ علائم حیاتی و هشدار اضطراری، استفاده کرد. تیم او از پرینت سه‌بعدی SLA برای نمونه‌سازی اولیه دستگاه و نیز ساخت جیگ‌های اتلاف استاتیک- static dissipative jigs- استفاده کرد. (مواد اتلاف کننده الکتریسیته ساکن، به بارهای الکتریکی اجازه می‌دهند تا برای کنترل بیشتر، آهسته‌تر از طریق ماده جریان یابند. این مواد معمولاً برای جلوگیری از تخلیه بار به و از تماس انسان استفاده می‌شوند).

فرناندو می‌گوید: «به عنوان یک شرکت جدید که تازه شروع به کار کرده بود، پرینت سه‌بعدی برای ما بسیار مهم بود و هزینه‌ها را در طول چرخه عمر توسعه به میزان زیادی کاهش داد و به ما این امکان را داد که چندین طرح نمونه اولیه را به طور همزمان آزمایش کنیم. قبل از پرینت سه‌بعدی، هر بار که مجبور بودیم یک نمونه اولیه را برون‌سپاری کنیم، حدود ۲۰۰ دلار هزینه داشت. هر دستگاه OxiWear با هزینه بسیار کمی روی Form 3B پرینت شد.»

📰 برای مطالعه بیشتر: پرینتر سه بعدی FDM

4. پروتزهای سفارشی مقرون به صرفه و پیشرفته

در سراسر جهان، بیش از ۵۰ میلیون نفر به دلایل آسیب‌زا دچار قطع عضو می‌شوند. برای بیمارانی که از یک اورژانس پزشکی بهبود می‌یابند، ورود به دنیای جدید پروتزها می‌تواند دردناک باشد. اکثر آنها می‌خواهند به زندگی عادی برگردند: رانندگی، ورزش در باشگاه، تمیز کردن خانه. اما اکثر اندام‌های مصنوعی سنتی، خام، گران و شکننده هستند. تقریباً ۱۰٪ از بیمارانی که به بازوی مصنوعی پیشرفته نیاز دارند، امروزه می‌توانند از عهده‌ی هزینه‌های آنها برآیند.

 پروتزهای ساده فقط در چند اندازه موجود هستند، بنابراین بیماران باید با آنچه که به بهترین شکل مناسب است، کنار بیایند، در حالی که دستگاه‌های بیونیک سفارشی که برای تقلید حرکات و گرفتن اندام‌های واقعی طراحی شده‌اند و برای کنترل عملکرد خود به عضلات اندام باقیمانده فرد متکی هستند، آنقدر گران هستند که فقط برای بیمارانی که بهترین بیمه درمانی را در کشورهای توسعه‌یافته دارند، قابل دسترسی هستند. این امر به ویژه بر پروتزهای کودکان تأثیر می‌گذارد. با بزرگ شدن کودکان، آنها ناگزیر پروتزهای خود را بزرگتر می‌کنند و به جایگزین‌های گران‌قیمت نیاز دارند. مشکل، فقدان فرآیندهای ساختی است که بتوانند قطعات سفارشی را با قیمت مناسب تولید کنند. اما به طور فزاینده‌ای، متخصصان پروتز می‌توانند از آزادی طراحی پرینت سه‌بعدی که بسیار مورد توجه قرار گرفته است، برای کاهش این موانع مالی بالا برای درمان استفاده کنند.

یکی از شرکت‌هایی که سعی در تغییر بازار دارد، شرکت PSYONIC، خالق دست مصنوعی Ability Hand است. دست مصنوعی Ability Hand که با روش‌های تولید ترکیبی در داخل این شرکت طراحی و ساخته شده است، نویدبخش بازگرداندن زندگی و تحرک به حالت قبل است. شرکت PSYONIC از پرینت سه‌بعدی برای نمونه‌سازی سریع، افزایش صرفه اقتصادی و دسترسی و ایجاد قطعات نهایی بادوام از مواد مقاوم و با عمر طولانی در برابر ضربه استفاده می‌کند.

ابتکاراتی مانند e-NABLE به تمام جوامع در سراسر جهان اجازه می‌دهد تا پیرامون پروتزهای پرینت سه‌بعدی شکل بگیرند. (سازمان مردم نهاد e-NABLE یک جامعه جهانی آنلاین از داوطلبان «بشردوست دیجیتال» از سراسر جهان است که با استفاده از پرینترهای سه‌بعدی خود، دستگاه‌های پروتز اندام فوقانی رایگان و کم‌هزینه را برای کودکان و بزرگسالان نیازمند می‌سازند. طرح‌های متن‌باز ایجاد شده توسط داوطلبان e-NABLE به کسانی که از بدو تولد انگشتان و دست‌های خود را نداشته‌اند و یا به دلیل جنگ، بلایای طبیعی، بیماری یا تصادفات آنها را از دست داده‌اند، کمک می‌کند.) آن‌ها با به اشتراک گذاشتن اطلاعات و طرح‌های متن‌باز به صورت آنلاین و رایگان، جنبشی مستقل در تولید پروتز را هدایت می‌کنند، بنابراین بیماران می‌توانند پروتزی با طراحی سفارشی و مناسب برای خود را با قیمتی کمتر از ۵۰ دلار دریافت کنند.

مخترعین دیگری مانند لیمان کانر- Lyman Connor- (لیمان کانر به عنوان مهندس نرم‌افزار در جنرال الکتریک کار می‌کند. او شب‌ها دست‌های مصنوعی سفارشی را با پرینت سه‌بعدی می‌سازد.)، این را یک قدم جلوتر می‌برند. لیمان تنها با امکانات کوچکی شامل چهار پرینتر سه‌بعدی رومیزی توانست اولین پروتزهای تولیدی خود را تکمیل و نصب کند. هدف نهایی او ایجاد یک دست قابل تنظیم و کاملاً بیونیک که با کسری از قیمت خرده‌فروشی ده‌ها هزار دلاری فعلی برای چنین پروتزهای پیشرفته‌ای به فروش برسد.

در جایی دیگر، محققان دانشگاه MIT نیز پرینت سه‌بعدی را به عنوان وسیله‌ای بهینه برای تولید سوکت‌های پروتز راحت‌تر شناسایی کرده‌اند.

نیازی به گفتن نیست که هزینه پایین تولید این پروتزها، همراه با آزادی که با طراحی‌های سفارشی همراه است، شگفت‌انگیز بوده است. پروتزهای ساخته شده با پرینت سه‌بعدی را می‌توان در کمتر از دو هفته تحویل داد و سپس با هزینه‌ای بسیار کمتر از نمونه‌های سنتی خود، برای استفاده آزمایشی تست کرد.

با کاهش مداوم هزینه‌ها و بهبود خواص مواد، پرینت سه‌بعدی بدون شک نقش فزاینده‌ای در این بخش از مراقبت‌های بهداشتی ایفا خواهد کرد.

📰 برای مطالعه بیشتر: پرینتر سه بعدی رزینی

5. ارتزهای سفارشی (Custom Orthotics)

(ارتزها وسائلی هستند که برای تسکین درد ناشی از بیماری‌های مختلف پا و مچ پا استفاده می‌شوند. این وسایل شامل همه چیز از کفی‌های طبی و بریس‌های مچ پا گرفته تا وسائل سفارشی می‌شوند).

بسیاری از موانع مالی بالای درمان که در پروتزها دیده می‌شود، در حوزه‌هایی مانند ارتز نیز وجود دارد. مانند بسیاری از وسائل پزشکی خاص بیمار، ارتزهای سفارشی اغلب به دلیل هزینه بالایشان غیرقابل دسترس هستند و تولید آنها هفته‌ها یا ماه‌ها طول می‌کشد. با پرینت سه‌بعدی، دیگر نیازی به صرف این هزینه و زمان نیست.

 بسیاری از متخصصان مراقبت‌های بهداشتی اکنون از پرینت سه‌بعدی برای ارائه راه‌حل‌های ارتوپدی سفارشی استفاده می‌کنند. پرینت سه‌بعدی با پیروی از گردش‌های کاری آزمایش‌شده، می‌تواند در زمان و منابع صرفه‌جویی کند و امکان ساخت ارتزهای خاص بیمار را در کمترین زمان ممکن فراهم کند.

گردش‌ کارهای دیجیتال برای ارتزهای سفارشی شامل گزینه‌های جدید طراحی، آزمایش و ساخت برای کاهش هزینه‌های سفارشی‌سازی و سرعت بخشیدن به چرخه‌های تولید برای زمان‌های تحویل کمتر، وسائل مناسب‌تر و بهبود نتایج بیمار است. ارتزهای پرینت سه‌بعدی یک راه‌حل قدرتمند ارائه می‌دهند که سفارشی‌سازی را به سرعت و ارزان ارائه می‌دهد.

شرکت Kriwat GmbH، یک ارائه‌دهنده خدمات پزشکی متخصص ارتوپدی مستقر در کیل، آلمان، با کمبود نیروی کار ماهر مواجه شد. علاوه بر این، گردش‌ کارهای سنتی محیطی پر از گرد و غبار و بخارات شیمیایی ایجاد می‌کردند. برای رسیدگی به این مشکلات، لایس کریوات (Lais Kriwat)، تکنسین ارشد کفش ارتوپدی، یک گردش کار دیجیتالی برای تولید کفی با استفاده از دو پرینتر سه‌بعدی Fuse 1+ 30W SLS و پودر نایلون 11 ارائه داد.

گردش کار دیجیتال هزینه‌های مواد و نیروی کار را کاهش داد. لایس (Lais Kriwat) تخمین زد که به لطف پرینت سه‌بعدی، هزینه‌های تولید حدود 15 تا 17 درصد کاهش یافته است. همچنین تولید را سرعت بخشید و به کارگران این امکان را داد که بیماران بیشتری را بپذیرند. لایس کریوات (Lais Kriwat) می‌گوید: «ما اکنون این توانایی را داریم که در عرض 24 ساعت یک ارتز کاملاً مناسب برای یک بیمار ایجاد کنیم.»

امکاناتی که با آزادی طراحی پرینت سه‌بعدی SLS فراهم می‌شود شامل توزیع مجدد فشار در حین راه رفتن، محصولات ممتاز فردی، ساپورت‌های خاصی است که تولید آنها با روش‌های سنتی امکان‌پذیر نیست و محصولات نازک‌تری که همچنان ساپورت بهینه از پا را برای ورزش‌هایی مانند دویدن و فوتبال فراهم می‌کنند.

ماتج (Matej) و پسرش نیک (Nik) نمونه‌ای از قدرت ارتزهای سفارشی پرینت سه‌بعدی هستند. نیک که در سال ۲۰۱۱ به طور نارس متولد شد، به دلیل مشکلات زایمان دچار فلج مغزی شد، وضعیتی که تقریباً بیست میلیون نفر را در سراسر جهان تحت تأثیر قرار می‌دهد. ماتج از اراده تزلزل‌ناپذیر پسرش برای غلبه بر محدودیت‌های بیماری‌اش الهام گرفت، اما با انتخاب بین یک ارتز استاندارد و از پیش ساخته شده که برای پسرش ناکافی و ناراحت کننده بود، یا یک راه حل سفارشی گران قیمت که تحویل آن هفته‌ها یا ماه‌ها طول می‌کشید و به سرعت توسط یک کودک در حال رشد منسوخ می‌شد، مواجه شد.

او تصمیم گرفت کنترل امور را به دست خود بگیرد و به دنبال راه‌حل‌های جدیدی برای دستیابی به این هدف بود. با آزادی ارائه شده توسط فناوری‌های دیجیتال از جمله اسکن سه‌بعدی و پرینت سه‌بعدی، فیزیوتراپیست‌های ماتج و نیک توانستند آزادانه آزمایش کنند و یک روش ساخت کاملاً نوآورانه جدید برای ارتزهای مچ پا (ankle-foot orthosis-AFO) ایجاد کنند.

حاصل تلاش ماتج (Matej)  ارتز پرینت سه‌بعدی سفارشی بود که پشتیبانی، راحتی و اصلاح دقیق در جایی که لازم بود را برای نیک فراهم کرد و به نیک کمک کرد تا بالاخره اولین گام‌های مستقل خود را بردارد. این وسیله ارتز سفارشی، همان کیفیت بالای ارتزهای گران‌قیمت را با کسری از قیمت و بدون نیاز به تنظیمات بیشتر، دارا بود.

پرینت سه‌بعدی، ارتزهای مخصوص بیمار را قادر می‌سازد تا با روش ساده‌ای تولید شوند که در زمان و منابع صرفه‌جویی می‌کند. برای بیماران، این به معنای قرار ملاقات‌های کمتر، زمان‌های تحویل سریع و سفارشی‌سازی دقیق برای افزایش راحتی است. در مقایسه با روش‌های ساخت سنتی، روش‌های کاری سه‌بعدی در زمان و منابع مادی صرفه‌جویی می‌کنند، در حالی که هزینه‌ها را کاهش می‌دهند و محیط کاری راحت‌تری را فراهم می‌کنند.

📰 برای مطالعه بیشتر: پرینت سه بعدی در صنعت خودروسازی

6. پرینت زیستی، مهندسی بافت، اندام‌های پرینت سه‌بعدی و فراتر از آن

پرینت زیستی سه‌بعدی به استفاده از فرآیندهای ساخت افزودنی برای رسوب موادی معروف به جوهرهای زیستی برای ایجاد ساختارهای بافت‌مانند اشاره دارد که می‌توانند در زمینه‌های پزشکی مورد استفاده قرار گیرند. مهندسی بافت به فناوری‌های مختلف در حال تکامل، از جمله پرینت زیستی، برای رشد بافت‌ها و اندام‌های جایگزین در آزمایشگاه برای استفاده در درمان آسیب‌ها و بیماری‌ها اشاره دارد.

محققان از پرینت زیستی در توسعه بافت‌ها و اندام‌های رشد یافته در آزمایشگاه استفاده می‌کنند. دستیابی به این موارد در نهایت پزشکی ترمیمی و آزمایش ایمنی را پیش خواهد برد. علاوه بر این، توانایی پرینت زیستی اندام‌ها می‌تواند احتمال موفقیت پیوند را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. از آنجایی که پرینت زیستی از سلول‌هایی استفاده می‌کند که از بیمار نیازمند درمان گرفته می‌شوند، احتمال رد پیوند توسط سیستم ایمنی را از بین می‌برد که یک مسئله مهم در روش‌های پیوند عضو مرسوم امروزی است.

در دانشگاه اوساکا، محققان از جوهر مبتنی بر سلول و یک ساپورت برای پرینت جهت ایجاد شکل‌های خاص از جمله بینی استفاده کرده‌اند. پس از پرینت، سلول‌ها تا دو هفته زنده می‌مانند، که گامی مهم در تلاش برای توسعه اندام‌های رشد یافته در آزمایشگاه است.

در حال حاضر، بازسازی پوست و بهبود زخم از طریق پیوند دردناک پوست انجام می‌شود. توانایی پرینت پوست، جایگزینی را ارائه می‌دهد که می‌تواند بازسازی پوست و بهبود زخم را ارتقا دهد. در سال ۲۰۲۳، محققان "موسسه پزشکی احیاکننده ویک فارست" (Wake Forest Institute for Regenerative Medicine) با موفقیت، پوست با ‌ضخامت کاملی را، پرینت زیستی کردند که هنگام پیوند در محیط‌های پیش‌بالینی، بهبود کامل پوست را نشان داد.

دکتر آتالا (Dr. Atala)، نویسنده اصلی مقاله مرتبط با این موضوع، گفت: "این نتایج نشان می‌دهد که ایجاد پوست با ‌ضخامت کامل مهندسی‌شده زیستی انسانی امکان‌پذیر است و باعث بهبود سریع‌تر و نتایج طبیعی‌تر می‌شود."

دانشمندان "موسسه نوآوری زیست‌پزشکی تراساکی"(Terasaki Institute for Biomedical Innovation)، جوهر زیستی برای پرینت ایجاد کرده‌اند که می‌تواند تشکیل بافت ماهیچه اسکلتی را افزایش دهد. در نهایت، امید است که چنین فناوری‌ای بتواند برای کمک به افرادی که از ریزش یا آسیب عضلانی رنج می‌برند، مورد استفاده قرار گیرد.

پرینت سه‌بعدی با حل مشکلات مربوط به بازآفرینی شکل‌ها، اندازه‌ها و هندسه‌های دقیق رگ مورد نیاز، ثابت کرده است که می‌تواند به چالش‌های تولید رگ‌های خونی مصنوعی پاسخ دهد. توانایی تطبیق دقیق راه‌حل‌های پرینت‌شده با نیازهای خاص بیماران، الهام‌بخش بوده است.

به گفته دکتر پاشنه‌طلا(Dr. Pashneh-Tala): «ایجاد رگ‌های خونی از طریق پرینت سه‌بعدی، پتانسیل گزینه‌های جراحی بهبود یافته و حتی طراحی رگ‌های خونی منطبق با بیمار را ارائه می‌دهد. بدون دسترسی به پرینت سه‌بعدی با دقت بالا و مقرون‌به‌صرفه، ایجاد این شکل ها امکان‌پذیر نخواهد بود.»

پرینت زیستی به سرعت در حال تکامل است، زیرا محققان مرزهای ممکن را جابجا می‌کنند. از استخوان‌ها و خون گرفته تا پوست و ماهیچه، پیشرفت‌ها در پرینت زیستی، زمینه را برای پیشرفت‌های آینده در مراقبت از بیمار فراهم می‌کند.

انواع پرینترهای سه بعدی

پرینت سه بعدی پزشکی

وقتی صحبت از پرینتر سه بعدی پزشکی می‌شود، همه روش‌ها یکسان نیستند. انتخاب فناوری پرینت مناسب برای موارد استفاده خاص مهم است.

محبوب‌ترین فناوری‌های پرینت سه بعدی پزشکی شامل استریولیتوگرافی (SLA)، پخت لیزری انتخابی (SLS) و مدل‌سازی رسوب ذوبی (FDM) برای قطعات پلاستیکی و پخت لیزری مستقیم فلز (DMLS) و ذوب لیزری انتخابی (SLM) برای فلزات است.

⫸ استریولیتوگرافی (SLA)

پرینترهای سه بعدی SLA از لیزر برای تبدیل رزین مایع به پلاستیک سخت شده در فرآیندی به نام فوتوپلیمریزاسیون استفاده می‌کنند. SLA به دلیل وضوح بالا، دقت و تطبیق پذیری مواد، یکی از محبوب‌ترین فرآیندها در بین متخصصان پزشکی است.

پرینت سه بعدی SLA طیف گسترده‌ای از مواد پرینت سه بعدی، از جمله مواد زیست سازگار، را برای انواع کاربردهای پزشکی و دندانپزشکی ارائه می‌دهد.

مزایای SLA

قطعات SLA بالاترین وضوح و دقت، واضح‌ترین جزئیات و صاف‌ترین سطح را در بین تمام فناوری‌های پرینت سه‌بعدی پلاستیک دارند. با این حال، مزیت اصلی SLA در تطبیق‌پذیری آن نهفته است. فرمولاسیون‌های رزین SLA طیف گسترده‌ای از خواص نوری، مکانیکی و حرارتی را ارائه می‌دهند که با ترموپلاستیک‌های استاندارد، مهندسی و صنعتی مطابقت دارد.

SLA گزینه‌ای عالی برای مدل‌های آناتومیک بسیار دقیق، نمونه‌های اولیه وسائل پزشکی که نیاز به تلرانس‌های دقیق و سطوح صاف دارند، و همچنین قالب‌ها، ابزار، الگوها و قطعات کاربردی نهایی است. SLA همچنین وسیع‌ترین انتخاب مواد زیست سازگار را برای کاربردهای دندانپزشکی و پزشکی، مانند ابزارهای جراحی و لوازم پزشکی که نیاز به تماس با پوست یا غشای مخاطی دارند، ارائه می‌دهد.

معایب SLA

تطبیق‌پذیری گسترده SLA با قیمت کمی بالاتر از FDM همراه است، اما هنوز هم از سایر فرآیندهای پرینت سه‌بعدی مقرون به صرفه‌تر است. قطعات رزین SLA همچنین پس از پرینت نیاز به پردازش پس از پرینت دارند که شامل شستشوی قطعات و پخت است.

خدمات پرینت سه بعدی آیهان

⫸ پخت لیزری انتخابی (SLS)

پرینترهای سه‌بعدی SLS از یک لیزر پرقدرت برای ترکیب ذرات کوچک پودر پلیمری استفاده می‌کنند. پودر ذوب نشده در حین پرینت، قطعه را پشتیبانی می‌کند و نیاز به ساختارهای پشتیبانی اختصاصی را از بین می‌برد و SLS را به انتخابی مؤثر برای قطعات مکانیکی پیچیده تبدیل می‌کند.

پرینت سه بعدی SLS برای نمونه‌های اولیه قوی و کاربردی و قطعات نهایی مانند پروتز و ارتز ایده‌آل است.

توانایی آن در تولید قطعات با قابلیت‌های مکانیکی عالی، SLS را به رایج‌ترین فناوری ساخت افزودنی پلیمری برای کاربردهای صنعتی تبدیل می‌کند. بسته به نوع ماده، قطعات SLS همچنین ممکن است زیست سازگار و استریل باشند و آنها را برای وسائل پزشکی، نمونه‌های اولیه، راهنماهای جراحی، پوشیدنی‌ها و ارتزها ایده‌آل می‌کند.

مزایای SLS

از آنجایی که پرینت SLS به ساپورت اختصاصی نیاز ندارد، برای هندسه‌های پیچیده، از جمله ویژگی‌های داخلی، برش‌های زیرین، دیواره‌های نازک و ویژگی‌های منفی ایده‌آل است. قطعات تولید شده با پرینت SLS دارای ویژگی‌های مکانیکی عالی هستند و استحکام آنها شبیه به قطعات قالب‌گیری تزریقی است.

ترکیب هزینه کم برای هر قطعه، بهره‌وری بالا، مواد تثبیت‌شده و زیست‌سازگاری، SLS را به انتخابی محبوب در بین توسعه‌دهندگان دستگاه‌های پزشکی برای نمونه‌سازی عملکردی تبدیل می‌کند.

معایب SLS

پرینترهای سه بعدی SLS قیمت اولیه بالاتری نسبت به فناوری‌های FDM یا SLA دارند. در حالی که طیف وسیعی از مواد موجود است، انتخاب مواد برای SLS محدودتر از SLA است. قطعات با سطح کمی ناهموار از پرینتر خارج می‌شوند و برای رسیدن به سطح صاف نیاز به پردازش‌های پس از پرینت مانند سندبلاست دارند.

📰 برای مطالعه بیشتر: پرینت سه بعدی با ABS

⫸ مدل‌سازی رسوب ذوبی (FDM)

پرینت سه‌بعدی FDM که با نام ساخت رشته ذوبی (FFF) نیز شناخته می‌شود، روشی برای پرینت است که قطعات را با ذوب و اکسترود کردن رشته‌های (فیلامنت) ترموپلاستیک می‌سازد، که یک نازل پرینتر آن را لایه به لایه در ناحیه ساخت رسوب می‌دهد.

FDM پرکاربردترین شکل پرینت سه‌بعدی در سطح مصرف‌کننده معمولی است که با ظهور پرینترهای سه‌بعدی در ابعاد مختلف بسیار پرطرفدار شده است. با این حال، پرینترهای صنعتی FDM در بین متخصصان نیز محبوب هستند.

مزایای FDM

FDM با مجموعه‌ای از ترموپلاستیک‌های استاندارد مانند ABS، PLA و ترکیبات مختلف آنها کار می‌کند. این امر منجر به قیمت پایین دستگاه و مواد اولیه می‌شود. FDM برای مدل‌های اثبات مفهوم اولیه و نمونه‌سازی کم‌هزینه قطعات ساده‌تر مناسب‌تر است. برخی از مواد FDM از قبیل PLA نیز زیست سازگار هستند.

معایب FDM

FDM در مقایسه با سایر فناوری‌های پرینت سه‌بعدی برای پلاستیک‌ها مانند SLA یا SLS، کمترین وضوح و دقت را دارد، به این معنی که بهترین گزینه برای پرینت طرح‌های پیچیده یا قطعات با ویژگی‌های پیچیده، مانند مدل‌های آناتومیک، نیست. پرداخت‌های با کیفیت بالاتر نیاز به فرآیندهای پرداخت شیمیایی و مکانیکی پرزحمت و طولانی دارند. برخی از پرینترهای سه‌بعدی صنعتی FDM از ساپورت‌های قابل حل شدن برای کاهش برخی از این مشکلات استفاده می‌کنند و طیف وسیع‌تری از ترموپلاستیک‌های مهندسی را ارائه می‌دهند، اما قیمت بالایی نیز دارند. هنگام ساخت قطعات بزرگ، پرینت FDM همچنین کندتر از SLA یا SLS است.

📰 برای مطالعه بیشتر: پرینتر سه بعدی FDM

⫸ پخت مستقیم لیزری فلز (DMLS) و ذوب انتخابی لیزری (SLM)

پرینترهای سه‌بعدی پخت مستقیم لیزری فلز (DMLS) و ذوب انتخابی لیزری (SLM) مشابه پرینترهای SLS کار می‌کنند، اما ذرات پودر فلز را لایه به لایه با استفاده از لیزر به جای پلیمرها به هم جوش می‌دهند.

پرینترهای سه‌بعدی DMLS و SLM می‌توانند محصولات فلزی قوی، دقیق و پیچیده‌ای ایجاد کنند که این فرآیند را برای کاربردهای پزشکی مختلف ایده‌آل می‌کند.

مزایای DMLS و SLM

بزرگترین مزیت این فرآیندها، بدیهی است که مواد اولیه آنها است، زیرا پرینترهای سه‌بعدی DMLS و SLM قادر به تولید وسائل و قطعات پزشکی با عملکرد بالا از فلز هستند. این فرآیندها می‌توانند هندسه‌های پیچیده را بازتولید کنند و محصولات نهایی مقاوم، بادوام و زیست سازگار هستند. می‌توان از آنها برای ساخت ایمپلنت‌های عمومی (کمر، زانو، ایمپلنت‌های ستون فقرات و غیره)، ایمپلنت‌های سفارشی برای درمان سرطان یا تروما، دندان مصنوعی و همچنین محصولات فناوری پزشکی و ارتوپدی استفاده کرد.

معایب DMLS و SLM

در حالی که قیمت پرینترهای سه بعدی فلزی نیز رو به کاهش است و هزینه‌های آن از ۲۰۰،۰۰۰ دلار تا ۱ میلیون دلار و بیشتر متغیر است، این سیستم‌ها هنوز برای اکثر مشاغل قابل دسترسی نیستند. فرآیندهای پرینت سه بعدی فلزی همچنین گردش کار پیچیده و نفس گیری دارند. البته اخیراً پرینترهای فلزی چینی با قیمت‌هایی بین 2000 تا 100،000 دلار نیز عرضه شده‌اند.

از طرف دیگر، پرینت سه بعدی SLA برای گردش کار ریخته‌گری فلزی که قطعات فلزی را با هزینه کمتر، آزادی طراحی بیشتر و در زمان کمتری نسبت به روش‌های سنتی تولید می‌کند، مناسب است.

📰 برای مطالعه بیشتر: بهترین پرینتر سه بعدی برای دندانپزشکان

مقایسه پرینترهای سه بعدی پزشکی

مواد مورد استفاده در پرینت سه بعدی پزشکی

رزین‌های SLA

SLA طیف گسترده‌ای از کاربردها از جمله مهندسی، تولید و مراقبت‌های بهداشتی را پشتیبانی می‌کند. رزین‌های SLA با خواص مواد خاص، از جمله گزینه‌های الاستیک، بادوام و زیست سازگار، توسعه یافته‌اند.

برای متخصصان مراقبت‌های بهداشتی، رزین‌های Formlabs BioMed موادی با درجه پزشکی برای طیف وسیعی از کاربردها هستند که در آن‌ها عملکرد و زیست سازگاری بسیار مهم است. مواد موجود در خانواده رزین BioMed در یک مرکز دارای گواهینامه ISO 13485 توسعه و تولید می‌شوند و با روش‌های معمول ضدعفونی و استریلیزاسیون سازگار هستند.

انتخاب رزین مناسب به کاربرد، الزامات مکانیکی ماده و مورد استفاده بستگی دارد. رزین‌های Formlabs BioMed شامل گزینه‌های صلب و سخت و الاستیک، از جمله برخی برای تماس طولانی مدت یا غشای مخاطی هستند.

علاوه بر این، مجموعه‌ای از مواد به طور خاص برای برآوردن نیازهای متخصصان دندانپزشکی توسعه داده شده است. رزین‌ها شامل رزین Premium Teeth برای پرینت مستقیم دندان‌های مصنوعی و رزین Dental LT Comfort برای اسپلینت‌های اکلوزال (occlusal splints) هستند. (اسپلینت اکلوزال یک وسیله متحرک است که به عنوان "محافظ شبانه (night guard)" شناخته می‌شود، به طور خاص برای قرار گرفتن در دندان‌های بالا یا پایین ساخته شده است. این وسیله در شب استفاده می‌شود تا از فشار دادن یا ساییدن دندان‌ها جلوگیری شود. ساییدگی و پارگی دندان‌ها ناشی از فشار دادن یا دندان قروچه می‌تواند منجر به موارد زیادی از ترک خوردگی دندان شود.). کاتالوگ کاملی از مواد و اطلاعات مربوط به بیش از ۱۷ کاربرد رزین‌های دندانی Formlabs، در Formlabs Dental موجود است.

تنوع بخشیدن به انواع رزین‌های پزشکی به متخصصان مراقبت‌های بهداشتی در انجام مجموعه‌ای از وظایف مهم کمک می‌کند: از قبیل ساخت دستگاه‌های پزشکی، برنامه‌ریزی اعمال جراحی، توسعه ایمپلنت‌های سفارشی و انجام تحقیقات. رزین‌های Formlabs BioMed گزینه‌های متنوعی از مواد را در اختیار متخصصان مراقبت‌های بهداشتی قرار می‌دهند و قابلیت‌های پرینت سه‌بعدی را گسترش می‌دهند. جدول زیر خواص و کاربردهای رزین Formlabs BioMed را مقایسه می‌کند.

📰 برای مطالعه بیشتر: پرینتر سه بعدی رزینی

پودرهای SLS

پودرهای SLS می‌توانند زیست سازگار، ایمن برای پوست و قابل استریل باشند و طرح‌های قابل پرینت سه بعدی می‌توانند جزئیات ظریف و دیواره‌های نازکی داشته باشند. این خواص، آنها را برای کاربردهای مراقبت‌های بهداشتی از جمله وسایل پزشکی، نمونه‌های اولیه، پروتزها، ابزارهای جراحی و ارتزها ایده‌آل می‌کند.

رایج‌ترین ماده برای SLS نایلون (پلی‌آمید) است، یک ترموپلاستیک مهندسی محبوب با خواص مکانیکی عالی. نایلون (پلی‌آمید)  سبک، قوی و انعطاف‌پذیر است و همچنین در برابر ضربه، مواد شیمیایی، گرما، نور UV، آب و خاک پایدار است. قطعات نایلونی پرینت سه‌بعدی همچنین می‌توانند زیست سازگار و غیر حساسیت‌زا باشند، به این معنی که می‌توان آنها را برای پوشش‌هایی که با بدن تماس دارند بهره برد و استفاده از آنها در بسیاری از زمینه‌ها ایمن است.

پودر نایلون ۱۲ (PA12) با استحکام کششی ۵۰ مگاپاسکال، مقاومت و جزئیات هندسی متعادل در پرینت را به ارمغان می‌آورد. با پرینت پودر نایلون ۱۲ می‌توان به مونتاژهای پیچیده و قطعات بادوام با پایداری محیطی بالا دست یافت، برای نمونه‌سازی با کارایی بالا، تولید در حجم کم و جیگ‌ها، فیکسچرها و ابزارآلات دائمی ایده‌آل است. قطعات پرینت شده زیست سازگار و قابل استریل هستند و نایلون ۱۲ (PA12) را برای کاربردهای پزشکی مانند راهنماهای جراحی ایده‌آل می‌کنند.

پودر نایلون ۱۱ (PA11) یک ماده ایده‌آل برای ارتزهای سخت با قابلیت شکل‌پذیری بالا و پایداری طولانی‌مدت، از جمله پوسته‌های کفی کفش، است. 

پودر پلی‌پروپیلن اصل می‌تواند برای تولید نمونه‌های اولیه‌ی مشابه کار و قطعات نهایی بادوام مورد استفاده قرار گیرد. این پودر با ارائه‌ی شکل‌پذیری بالا، امکان خم شدن و انعطاف‌پذیری مکرر را فراهم می‌کند و در عین حال دوام را تضمین می‌کند. قطعات پرینت شده با پودر پلی‌پروپیلن از نظر شیمیایی مقاوم، قابل جوشکاری و ضد آب هستند و آنها را برای ارتز، پروتز، فیکسچر، ابزار و جیگ ایده‌آل می‌کند.

پودر TPU 90A یک الاستومر انعطاف‌پذیر است که مقاومت پارگی و ازدیاد طول در هنگام پارگی بالای مواد لاستیکی را با آزادی طراحی و دوام پرینت سه‌بعدی SLS ترکیب می‌کند. TPU یا پلی‌اورتان ترموپلاستیک، یک ترموپلاستیک الاستومری رایج است. در ارتز، این ماده ایمن برای پوست اغلب برای نمونه‌های اولیه دستگاه‌ها پزشکی و  وسایل و قطعات پزشکی نهایی، پدهای ارتز و آسترهای پروتز، اسپلینت‌ها، کلاه‌های ایمنی جمجمه و کفی‌های ورزشی و اصلاحی استفاده می‌شود.

جدول زیر برخی از خواص و کاربردهای پودرهای مواد  SLS شرکت Formlabs را شرح می‌دهد.

📰 برای مطالعه بیشتر: پرینتر سه بعدی FDM

خواص مواد ممکن است بر اساس طراحی قطعه و فرایندهای ساخت متفاوت باشد. این مسئولیت سازنده است که مناسب بودن قطعات پرینت شده را برای کاربرد مورد نظر تأیید کند.

فرآیندهای پرینت سه‌بعدی پزشکی دقیق و مقرون‌به‌صرفه هستند و دسترسی به این فناوری را همگانی می‌کنند، متخصصان مراقبت‌های بهداشتی را قادر می‌سازند تا راه‌حل‌های بالینی جدید را توسعه دهند و به سرعت وسائل سفارشی تولید کنند و به پزشکان اجازه می‌دهند درمان‌های جدیدی را در سراسر جهان ارائه دهند. با پیشرفت مداوم فناوری‌ها و مواد پرینت سه‌بعدی پزشکی، مسیر مراقبت‌های شخصی‌سازی‌شده و کاربردهای پزشکی با تأثیر بالا هموار خواهد شد.