Liigu edasi põhisisu juurde

Kolmedimensiooniline revolutsioon meditsiinis

Kolmedimensiooniline revolutsioon meditsiinis

Maailmas tehakse üle miljoni jäseme amputatsiooni aastas. Proteesid on aga väga kallid ja nende valmistamine on aeganõudev protsess.  Umbes 80% haigetele ei ole kättesaadavad modernsed, mitte 3D printeriga prinditud proteesid, sest neid lihtsalt ei jõuta osta. Paljud tootjad ja teadlased on aga jõudnud 3D prinditavate proteesideni, mis võimaldavad aidata proteese vajavaid inimesi.  3D prinditavate jäsemete tootmine on kiirem, kergem ja odavam, kui traditsiooniliste ja modernsete proteeside tootmine, kuna prinditud proteesid ei sisalda metallist osasid.

3D-prinditud käsi
Värviline 3D-prinditud käeprotees

Arengumaades on kehv tervishoiukorraldus ning halb arstiabi kättesaadavus. Puuduvad vajalikud eksperdid, materjali eksport on kallis ning arengumaade elanikud ei saa endale rahaliselt arstiabi lubada. Enam kui 30 miljonit inimest arenguriikides vajavad amputeeritud jäsemete asemele proteese ning elu ilma proteesita  takistab tegemast igapäevategevusi. 3D printimine aga aitab seda probleemi lahendada. 

Tihti on 3D proteesid suunatud just lastele, kuna traditsioonilised proteesid on kaalult rasked ning nende kinnitamine kehale on keeruline. Lapsed on pidevas kasvamises ning seetõttu tuleb nende jäsemete proteese vahetada mõne aasta tagant, sest vanad jäävad vaikseks. 3D prinditud proteeside valmistamine on odav ning seega lapsevanemad saavad neid finantsiliselt endale lubada.  Lisaks meeldib lastele prinditud proteeside kergus ning värvikus, sest proteese saab teha erinevates värvides. 

Maailmas on puudus organite järele, mida saaks siirdada teistele inimestele, kes väga vajaksid uusi organeid. Enamasti on ooteaeg uutele organitele väga pikk, kuid 3D bioprintimisega toodetud uued organid aitaksid seda probleemi lahendada. Samuti on organite siirdamise protseduur kallis, 3D printimine saaks lahendada ka selle probleemi. 3D printeriga prinditud organeid kasutatakse ka mitmete ravimite katsetamiseks ja haiguste uurimiseks ning ravimiseks ning mõnedel juhtudel ka operatsioonide harjutamiseks, nt vähi või kasvaja eemaldamine, mida ei saa eetilistel põhjustel katsetada inimeste ja loomade peal.

Üks suurimaid probleeme seoses organite printimisega on seotud veresoontega. Pikka aega oli probleemiks prinditud organite verevarustus, kuid viimastel aastatel toimunud arengu käigus on leitud probleemile lahendus – leiti viis, kuidas printida veresooni. Selleks töötati välja erinevad tindid – esimene želatiinil baseeruv tint, mis koosnes erinevatest proteiinidest ja bioloogilistest molekulidest, mis ümbritsevad rakke; teine tint koosnes želatiini materjalist ning hiire või inimese naharakkudest; kolmandal oli toatemperatuuril tardjas konsistents, kuid jahutades muutus see vedelamaks. Kolmanda tindi puhul peale printimist see jahutati ning kerge vaakumiga eemaldati spetsiaalne tint ning alles jäid tühjad kanalid, kuhu need rakud, mis tavaliselt ümbritsevad veresooni, saab paigutada.

Üheks lihtsamaks organiks, mida 3D-s printida saab, peetakse südant, sest sellel puuduvad erinevad keemilised ühendid, mida funktsioneerimiseks vaja on. Eelmisel aastal prinditi pehme silikoonist süda, mis töötas täpselt samamoodi nagu päris süda, kuid materjal polnud piisavalt vastupidav – tehissüda pidas vastu umbes 3000 südamelööki. Seda arendatakse edasi, et tulevikus oleks võimalik printida ja siirdada korralikult töötav tehissüda. Samas on südamehaigusi, mis ei nõua tervet südame asendamist, vaid ainult mingit osa sellest. Üheks selliseks on näiteks südameklapi rike või selle puudulikkus, mis väljendub aordi ja südame vasaku vatsakese talitlushäires. Selle jaoks on välja aretatud 3D printimise jaoks tehis südameklapp, mis on täpne koopia päris südameklapist. Sellega saaks asendada vigase südameklapi ning seega ravida seda südamehaigust.

Veel ei ole suudetud printida maksa, mida saaks siirdada, kuid on üritatud. Seni prinditud mudelid on liiga väiksed, vastupidamatud ning toodetud erinevate ravimite testimiseks ja haiguste uurimiseks. Selle kallal, et saaks 3D-s printida korralikult töötava maksa, töötatakse, kuid selleks kulub veel aega. See nõuab palju tööd, sest maks on ehituselt ja ülesannetelt keeruline organ .

Esimene täiskasvanu tehisneeru siirdamine lapsele toimus 2015. aastal 3-aastasele tüdrukule Inglismaal. Tema isa neerust tehti mudel ning tehisneeru prinditi 3D printeriga välja. Lisaks tehisneeru siirdamistele, kasutatakse 3D-s prinditud neere ka mitmel muul moel, näiteks vähi eemaldamine neerust ning patsientidele nende olukorra selgitamine.

Kõiki asjaolusid arvestades on 3D printimisel meditsiinis tohutu potentsiaal – kättesaadavus, mugavus ning praktilisus annavad 3D printimisele meditisiinis suure eelise. Aja edenedes ja 3D printimise arenedes muutuvad nii teadmised kui ka printerid inimestele kättesaadavamaks ning kõik see võib anda hoogu revolutsioonilisele muutusele meditsiinis.

 

Loe lisaks:

https://ultimaker.com/en/stories/30886-changing-lives-in-developing-countries-with-3d-printed-prosthetics  

https://www.technologyreview.com/s/525161/artificial-organs-may-finally-get-a-blood-supply/