Fabricarea aditivă, cunoscută mai frecvent sub numele de imprimare 3D, este un proces care generează un obiect fizic 3D dintr-un fișier digital. Primul pas în acest proces implică crearea unui model digital 3D cu ajutorul unui software de modelare. Modelul digital acționează ca o „schiță” pentru obiectul 3D dorit și este trimis la o imprimantă unde materialele sunt depuse strat cu strat până când se sintetizează un obiect 3D. Diferite materiale, cum ar fi materialele plastice, metalele și ceramica, sunt utilizate pentru a crea o serie întreagă de obiecte, inclusiv piese auto, haine și chiar arme de foc, pentru a numi doar câteva. În plus, biomaterialele – atât cele sintetice, cât și cele naturale – pot fi utilizate pentru a crea obiecte cu capacitatea de a susține sistemele biologice. Se pare că nu există nicio limită pentru ceea ce imprimarea 3D poate imprima în existență.
În ultimul deceniu, progresele în tehnologiile de imprimare 3D au transformat modul în care sunt proiectate, dezvoltate și fabricate produsele. Companiile mari pot crea modele la scară redusă de produse într-un timp scurt, într-un proces cunoscut sub numele de prototipare rapidă. În 2014, inginerii de la Universitatea din Aachen au reușit să producă și să testeze o mașină electrică în doar 12 luni, folosind tehnici de imprimare 3D – lucru care nu ar fi fost posibil de realizat cu ajutorul metodelor actuale de fabricație.
Cele mai notabile, poate, sunt aplicațiile sale în industria medicală. Pe fondul actualei pandemii COVID-19, datorită creșterii cererii, au fost proiectate și fabricate echipamente de protecție personală (PPE) și ventilatoare pentru a sprijini și proteja personalul medical și pacienții. Având în vedere că asistența medicală va fi industria cu cea mai rapidă creștere în cadrul imprimării 3D, iată câteva dintre utilizările sale actuale și preconizate.
Aplicații actuale și preconizate în cadrul asistenței medicale
1. Planificarea preoperatorie
Tehnologia de imagistică medicală, cum ar fi imagistica prin rezonanță magnetică (IRM) și tomografia computerizată (CT), este frecvent utilizată pentru planificarea preoperatorie și prechirurgicală. Cu toate acestea, atunci când sunt utilizate singure, aceste tehnici prezintă limitări semnificative, inclusiv dificultăți în vizualizarea neregularităților și a patologiilor complexe. Implementarea imprimării 3D în acest domeniu devine din ce în ce mai frecventă; acum, scanările pacienților pot fi utilizate pentru a crea modele 3D ale unor regiuni anatomice specifice și pentru a planifica cu precizie procedurile. Acest lucru are mai multe beneficii: se petrece mai puțin timp în sălile de operație, se scurtează șederile postoperatorii, precum și mai puține complicații apărute în timpul operației. Un exemplu de utilizare pentru planificarea preoperatorie este operația de revizuire a șoldului. În cadrul unui studiu clinic, s-a demonstrat că îmbunătățește acuratețea diagnosticelor și evaluează cu exactitate dimensiunea dispozitivelor de implantare necesare pentru fiecare pacient. Cu toate acestea, unele limitări ale acestei aplicații constau în faptul că personalul are nevoie de o pregătire extensivă, iar pacienții trebuie să fie supuși mai multor scanări, ceea ce crește expunerea lor la radiații.
2. Dispozitive medicale protetice, de exemplu, membre, articulații
Tehnologia de imprimare de ultimă generație facilitează producția de proteze și orteze personalizate pentru a veni în întâmpinarea celor cu dizabilități și pentru a ajuta la reabilitarea persoanelor rănite. Aceste dispozitive sunt specifice anatomiei geometrice a individului, oferind o potrivire confortabilă și o calitate îmbunătățită a vieții. Protezele imprimate 3D pot fi, de asemenea, fabricate într-o fracțiune din timpul pe care îl necesită metodele convenționale. Disponibilitatea din ce în ce mai mare a imprimării 3D a dus la o explozie de companii care o implementează pentru a crea dispozitive pentru persoanele care trăiesc cu dizabilități și afecțiuni medicale.
.