Teknologi percetakan 3D telah muncul sebagai inovasi transformasional dalam bidang kesehatan dalam beberapa tahun terakhir. Awalnya, teknologi ini hanya digunakan sebagai pembuatan prototipe dan produk-produk non-medis. Namun, seiring dengan perkembangan teknologi dan material yang digunakan, percetakan 3D mulai diterapkan dalam sektor kesehatan dengan cara yang semakin luas dan kompleks.

Di tahun 2010, hanya ada tiga Rumah Sakit di Amerika Serikat yang memiliki fasilitas percetakan 3D untuk produksi langsung di tempat. Namun, jumlah ini meningkat pesat menjadi 113 Rumah Sakit pada tahun 2019. Peningkatan ini menunjukkan adopsi yang cepat dan signifikan dari teknologi ini dalam praktik medis sehari-hari.

Salah satu keunggulan utama dari percetakan 3D adalah kemampuannya untuk membuat objek dengan ukuran yang sangat kecil, hingga tingkat mikron atau juta bagian dari satu meter. Hal ini memungkinkan pembuatan desain yang sebelumnya tidak mungkin diwujudkan dengan teknik manufaktur tradisional. Sebagai contoh, professor Joseph DeSimone dari Universitas Stanford, yang juga merupakan salah satu pendiri perusahaan manufaktur digital Carbon, menekankan bahwa teknologi ini memungkinkan inovasi dalam desain yang belum pernah ada sebelumnya.

Meskipun begitu, institusi kesehatan masih menghadapi tantangan dalam hal regulasi dan pembiayaan untuk teknologi yang berkembang dengan cepat ini. Menurut American Hospital Association, masih banyak ketidakpastian regulasi yang perlu diatasi. Namun, di tengah ketidakpastian ini, ada peningkatan permintaan dari industri kesehatan untuk inovasi percetakan 3D. Hal ini menunjukan bahwa manfaat yang ditawarkan oleh teknologi ini telah diakui secara luas dan dianggap sangat potensial untuk masa depan.

Secara keseluruhan, percetakan 3D tidak hanya memberikan solusi baru dan efisien dalam pembuatan perangkat medis yang disesuaikan, tetapi juga membuat peluang baru dalam diagnosis, perencanaan bedah, dan lainnya yang dapat membantu perawatan kesehatan secara keseluruhan. 

Teknologi 3D Dalam Penggunaan Hari ini

Produksi yang Disesuaikan

Prostetik dan Implan

Percetakan 3D memungkinkan pembuatan prostetik dan implan yang sepenuhnya disesuaikan dengan kebutuhan dan anatomi spesifik pasien. Produk kustom ini meliputi prostetik, implan, dan instrumen bedah, mulai dari produk gigi hingga penggantian tulang belakang, pinggul, dan bahu. Kemampuan ini memberikan dampak besar dalam dunia medis, memungkinkan pasien mendapatkan perangkat yang tidak hanya fungsional tetapi juga yang nyaman dan sesuai dengan tubuh mereka.

Instrumen Bedah

Selain prostetik dan implan, percetakan 3D juga digunakan untuk membuat instrumen bedah yang disesuaikan. Instrumen ini dapat dirancang sesuai dengan kebutuhan spesifik prosedur bedah tertentu, meningkatkan efisiensi dan akurasi selama operasi. Contohnya, instrumen bedah khusus untuk operasi ortopedi yang dapat disesuaikan dengan anatomi pasien.

Pembuatan Model Anatomi

Perencanaan Pra-bedah

Di Rumah Sakit, percetakan 3D digunakan untuk membuat model anatomi yang membantu dalam diagnosis dan perencanaan bedah. Model ini memungkinkan ahli bedah untuk melihat dan memanipulasi representasi fisik dari anatomi pasien sebelum operasi, meningkatkan pemahaman mereka tentang kondisi pasien dan mempersiapkan langkah-langkah operasi yang optimal.

Komunikasi dengan Pasien dan Tim Bedah

Model anatomi yang dicetak dalam 3D juga digunakan untuk berkomunikasi dengan pasien dan tim bedah. Dengan memiliki model fisik, dokter dapat menjelaskan prosedur bedah dengan lebih jelas kepada pasien, membantu mereka memahami apa yang akan dilakukan dan mengurangi kecemasan. Selain itu, model ini membantu tim bedah untuk merencanakan strategi operasi secara lebih kolaboratif.

Kasus Spesial pada Anak-Anak

Pencetakan 3D sangat berguna dalam perencanaan bedah anak-anak dan bayi, di mana anatomi seringkali lebih kompleks dan unik. Model yang dicetak dalam 3D memberikan gambaran yang jelas tentang kondisi pasien muda, memungkinkan ahli bedah untuk merencanakan dan melaksanakan operasi dengan lebih hati-hati dan akurat. Ini sangat penting dalam menangani kasus yang melibatkan organ-organ kecil dan struktur anatomi yang halus.

Potensi Masa Depan

Pengembangan Produk dan Material Baru

Implan dari Polimer Berkinerja Tinggi

Di masa depan, pencetakan 3D bisa menciptakan implan dari polimer berkinerja tinggi. Institusi kesehatan dapat memanfaatkan teknologi ini untuk prototipe cepat dan produksi produk tanpa memerlukan alat cetak injeksi yang mahal. Ini akan menghemat biaya dan mempercepat proses inovasi.

Penggunaan Material Baru

Penggunaan material baru seperti bio keramik dan polimer yang dapat ditanam dalam tubuh manusia juga sedang diteliti. Material ini diharapkan dapat meningkatkan biokompatibilitas dan mengurangi risiko penolakan tubuh terhadap implan

Produk Biodegradable 

Stent yang Larut

Inovator medis sedang mengembangkan produk medis yang bisa larut dalam tubuh setelah penggunaanya selesai, seperti stent yang secara bertahap menghilang tanpa perlu operasi kembali. Hal ini sangat berguna dalam perawatan pediatrik.

Material yang Dapat Terurai

Material yang dapat terurai secara alami dalam tubuh akan mengurangi kebutuhan akan operasi kedua untuk mengeluarkan implan, mengurangi risiko komplikasi dan biaya perawatan.

Bioprinting

Tisu dan Organ Buatan

Bioprinting menggunakan teknologi pencetakan 3D untuk membangun bagian tubuh buatan dari material yang mengandung sel hidup. Ini dapat memungkinkan produksi jaringan tubuh, tulang, dan organ sesuai permintaan, menghindari kebutuhan untuk mengambil jaringan dari bagian tubuh lain atau menggunakan implan logam sepenuhnya.

Aplikasi Klinis

Dengan bioprinting, di masa depan, ahli bedah mungkin bisa mencetak bagian tubuh yang rusak atau hilang langsung di Rumah Sakit, meningkatkan waktu pemulihan dan hasil keseluruhan bagi pasien.

Microneedles

Vaksinasi yang Lebih Efektif

Pencetakan 3D beresolusi tinggi dapat membuat microneedles dengan geometri kompleks yang sebelumnya tidak mungkin, meningkatkan efektivitas vaksinasi. Sebuah microneedle yang dikembangkan oleh DeSimone Research Group di Stanford dan University of North Carolina menunjukkan respons imun yang jauh lebih tinggi dibandingkan vaksinasi konvensional.

Aplikasi Beragam

Microneedles juga memiliki potensi untuk digunakan dalam pengiriman obat, terapi gen, dan diagnostik, memberikan alternatif yang kurang invasif dan lebih nyaman dibandingkan metode konvensional

Microfluidics

Perangkat Diagnostik yang Lebih Murah

Teknologi microfluidics menggunakan perangkat mikro untuk mengalirkan cairan dalam jumlah kecil melalui saluran kecil, digunakan dalam pengembangan obat dan diagnostik. Sebuah tim di MIT telah menggunakan percetakan 3D untuk membuat perangkat microfluidic dengan elemen pemanas built-in tanpa memerlukan laboratorium yang mahal.

Aplikasi di Rumah

Microfluidics memungkinkan pembuatan perangkat diagnostik yang dapat digunakan di rumah, seperti kit tes COVID-19, yang memberikan hasil cepat dan akurat tanpa perlu peralatan laboratorium yang kompleks.

Kesimpulan 

Percetakan 3D adalah teknologi yang menarik dari ilmu material, analisis komputasi, dan bioengineering. Dengan terus berkembangnya teknologi ini, para ahli bedah, ilmuwan, dan insinyur yang berpikiran maju akan terus mengeksplorasi potensi besar dari pencetakan 3D dalam bidang kesehatan. 

Teknologi ini tidak hanya memberikan solusi baru dan efisien dalam pembuatan perangkat medis yang disesuaikan, tetapi juga membuka peluang baru dalam diagnosis, perencanaan bedah, dan komunikasi medis. Dengan perkembangan yang terus berlanjut, teknologi ini diharapkan dapat terus memberikan kontribusi signifikan dalam meningkatkan kualitas layanan kesehatan