مزایا و معایب چاپ سه بعدی تجهیزات پزشکی

با این حال، فناوری چاپ سه بعدی هنوز هم فناوری نسبتاً جدیدی به حساب آمده و مدت زمان زیادی نیست که جهت تولید تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. و این بدان معنا است که تولید کنندگان هنوز هم در حال سازگاری خود با برخی مشکلات باقی مانده هستند. چاپ سه بعدی می‌تواند یک مزیت بزرگ برای تولید کنندگان دستگاه‌ها به حساب آید اما مشکلات جانبی برای کار با این فناوری وجود دارد که تولید کنندگان بایستی آنها را در نظر بگیرند.

در این بخش به سه مورد از جوانب مثبت و سه مورد از جوانب منفی چاپ سه بعدی دستگاه‌های پزشکی می‌پردازیم.
 

چاپ سه بعدی می‌تواند دستگاه‌های پزشکی و ایمپلنهایی (تجهیزاتی که در بدن بیمار قرار داده می‌شوند) را بسازد که برای فیزیولوژی خاص بیمار یا حتی یک جراحی خاص در نظر گرفته شده باشند، به طوری که این امر آن را کارآمدتر از یک دستگاه تولید انبوه می‌سازد. ابزارها به صورت سفارشی و خاص نوعی عمل جراحی و برای بیماری خاص به صورت سه بعدی چاپ شده و ایمپلنتهای که با چاپ سه بعدی ساخته شده‌اند و در حال حاضر در جراحی زانو مورد استفاده قرار می‌گیرند، به گونه‌ای بوده است که جراحان دریافته‌اند که سرعت بهبودی و کاهش سطوح درد در بیمار را سرعت می‌بخشند.

با پیدایش این فناوری جدید چند تولید کننده در حال حاضر دستگاه‌های پزشکی مخصوص بیمار را می‌سازند. برخی پیشرفتهای قابل توجه در دستگاه‌های پزشکی مخصوص بیمار، پروتزهای خارجی، ایمپلنت‌های ارتوپدی و استنت‌های مجرای هوایی قابل تنظیم را شامل می‌شود.
 

سرعت چاپ سه بعدی بدین معنا است که تولید کنندگان می‌توانند در پاسخ به نیاز بیمار، به سرعت دستگاه مورد نظر را بسازند. ایمپلنت‌های سنتی هفته‌ها طول می‌کشید تا طراحی و ساخته شوند به ویژه اگر لازم بود برای بیماری خاص سفارشی سازی شوند. چاپ سه بعدی برای کاهش زمان لازم جهت ساخت ایمپلنتهای استخوان تا حد امکان کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرند.

رویکرد ساخت به موقع یا در زمان نیاز به همراه امکان شخصی سازی دستگاه‌های پزشکی که توسط چاپ سه بعدی ممکن شده است می‌تواند به ساخت دستگاه‌های شخصی مورد نیاز منجر شود. این تجهیزات می‌توانند برای بیمار مناسب‌تر باشند تا دستگاه‌هایی که در گذشته لازم بود برای ساخت آنها زمان زیادی منتظر بمانند.

سرعت و انعطاف پذیری این رویکرد می‌تواند به کاهش زمان انتظار برای بیماران و کاهش احتمال بروز عوارض ناشی از تأخیر یا در دسترس نبودن تجهیزات پزشکی کمک کند.
 

چاپ سه بعدی معمولاً ارزان‌تر و گاهی سریع‌تر از روشهای استاندارد تولیدی بوده و این بدان معنا است که تولید کنندگان می‌توانند نمونه‌های دستگاه‌های پزشکی را به سرعت طراحی، چاپ و مورد آزمایش قرار دهند.
این تجهیزات لازم است که هم راحت باشند و هم به راحتی استفاده شوندبرخی شرکتهای ساخت تجهیزات پزشکی از چاپ سه بعدی جهت توسعه و آزمایش سریع دستگاه‌های دارو رسان مانند تجهیزات استنشاقی و انژکتورها استفاده می‌کنند. این تجهیزات لازم است که هم راحت باشند و هم به راحتی استفاده شوند. اغلب تولید کنندگان تنها می‌توانند بگویند که آیا یک طرح واقعاً ارگونومیک است و برای مصارف انسانی با آزمایشهای مکرر ساخته شده است یا خیر.

روش‌های طراحی و ساخت سنتی ممکن است به چندین هفته جهت تولید نمونه اولیه نیاز داشته باشند. با وجود چاپ سه بعدی تکرار طراحی‌های قبلی بسیار سریعتر انجام می‌شود. فناوری سه بعدی امکان طراحی و چاپ یک نمونه اولیه را در چند روز فراهم می‌سازد.
 

چاپ سه بعدی در دو منبع پلاستیک و انرژی متمرکز است. چنانچه یکی از سازندگان تجهیزات پزشکی بخواهد تولید را کاهش داده یا انرژی مورد استفاده یا گازهای گلخانه‌ای تولید شده را کاهش دهد چاپ سه بعدی به سختی می‌تواند این برنامه را دنبال کند.

همچنین پلاستیک و انرژی مصرفی بالا صرف نظر از نحوه استفاده از آن، برای محیط زیست خوب نیستند. تولید کنندگان تجهیزات پزشکی که مایل به کار با چاپ سه بعدی هستند، مجبورند این هزینه محیطی را پذیرفته یا به دنبال روش‌های جایگزین باشند.

مقدار مواد محدودی وجود دارد که می‌توانند در چاپ سه بعدی به کار گرفته شوند. با این حال، مواد جدید برای چاپ سه بعدی همواره در حال افزایش بوده است. برای برخی از تولید کنندگان مواد مناسب ممکن است چند ماه یا چند سال بعد در دسترس قرار گیرند. اما برخی از مواد مانند پارچه به سختی چاپ می‌شوند یا چاپ آنها غیر ممکن است. در مواردی از این قبیل تولید کنندگان ممکن است نیاز داشته به روشهای سنتی تولید خواه جزئی یا کلی تکیه کنند.
 

چاپگرهای سه بعدی همیشه بهترین نتایج و محصول را تولید نخواهند کرد. اشیاء ساخته شده به روش چاپ سه بعدی می‌توانند در ابعاد متفاوت باشند و زمانی که نیاز به سطوحی صاف و هموار باشد امکان دارد این نیاز برآورده نشده و برخی در بافت ایراد داشته باشند و برخی صاف و یکدست نباشند. در چنین مواردی لازم است این ناهنجاریها و اختلالات پیش از آنکه وسیله به دست بیمار برسد توسط کارگران اصلاح شوند.

چنانچه یک خطای طراحی باعث شود چاپگر سه بعدی همان اشتباه را روی مجموعه‌ای از چند صد وسیله انجام دهد، تولید کنندگان برای رفع این اشتباهات مجبور به انجام مقدار قابل توجهی کار اضافی خواهند بود. این هزینه‌های مازاد میزان سرمایه‌ای که تولید کننده به جهت روی آوردن به فرایند چاپ سه بعدی صرفه جویی کرده بود را از بین می‌برند.

اما فناوری جدید چاپ سه بعدی احتمالاً کیفیت تجهیزات ساخته شده به روش چاپ سه بعدی را بهبود خواهد بخشید حتی اگر این بهبود به صورت تدریجی باشد. و همچنین آشنایی بهتر با تکنیکهای چاپ سه بعدی نیز ممکن است کیفیت اولیه دستگاه‌های چاپ سه بعدی را بهبود بخشند، اگر چه بعید است دستگاه‌ها از تولید تا مصرف بدون هیچ گونه ایراد و کار اضافی همراه باشند.
 

تولید کنندگان دستگاه‌های پزشکی می‌توانند به طرق مختلف از چاپ سه بعدی منتفع شوند. این فناوری هزینه تولید را کاهش داده دستگاه‌های خاص بیمار و رویکرد تولید در زمان مناسب را فراهم ساخته است.
تولید کنندگان بایستی قبل از سرمایه گذاری زیاد از نقاط منفی این فناوری آگاه باشندبا این حال تولید کنندگان بایستی قبل از سرمایه گذاری زیاد از نقاط منفی این فناوری آگاه باشند. چاپگرهای سه بعدی انرژی زیادی مصرف کرده و در مقایسه با برخی روشهای سنتی از کارایی محدودی برخوردارند.


منبع: greenlight