3D принтеры в медицине — область применения и перспективы развития печати

0
Посетите магазины партнеров:
KupiVIP Banggood INT

Технологии 3D-печати впервые бывальщины применены в стоматологии. В конце 1990-х годов компания Align Technology основы производить капы для выращивания зубов с использованием 3D-принтеров.

Однако первоначальный имплантат удалось напечатать фирме LayerWise лишь в 2012 году. Тогда же состоялась первая операция по вживлению титановой нательнее челюсти, изготовленной с помощью 3D-печати.

3D принтеры в медицине

3D-печать в медицине

Какими совершенствами обладают протезы костей, созданные при помощи технологий 3D-печати? Во-первых, рослая скорость изготовления. Стандартное создание протезов занимает чересчур много времени, которого у пациента может и не быть. Пресса протезов же происходит довольно быстро.

Во-вторых, малый вес, какой также может подвергаться изменениям в ту или иную сторону. Все зависит от степени пористости протезов, какие часто изготавливают из титана. В-третьих, эта самая пористая структура содействует более быстрому обрастанию протезов живыми тканями.

С поддержкой технологий трехмерной печати врачи успешно устраняют проблемы с межпозвоночными дисками, какие могут появиться из-за активных занятий спортом или по вину возникновения опухоли спинного мозга.

Материалы для изготовления позвонков обладают ноздреватой структурой, поэтому готовые имплантаты быстро зарастают костной материалом и превращаются в полноценную часть человеческого тела.

Единственным недостачей этого метода лечения является довольно продолжительный реабилитационный этап.

В 2013 году американские медики впервые провели операцию по замене костей черепа пострадавшего в ДТП. Благодаря титановым протезам, отпечатанным на 3D-принтере, удалось заменить 70% черепа пациента!

Почитается, что подобные процедуры ежемесячно могут спасать жизни сотен людей, получивших травмы в итоге автомобильных аварий и боевых действий. Кроме того, вероятно успешное лечение пациентов, страдающих от опухоли головного мозга.

Импланты и протезы, отпечатанные на 3D-принтере, также применяются при операциях на ключицах, лопатках, тазобедренных костях и т.д. Так, не так давно американская компания Conformis впервые вживила пациенту коленный сустав новоиспеченного поколения.

Титановый протез ноги на 3D принтере

Раньше для замены коленного сустава долго подбирали протез, а затем обтачивали кость, чтобы внедрение импланта завершилось успешно. Сейчас же эта процедура выполняется лишь с помощью компьютерной томографии и прессы подходящего протеза.

Напечатанный на 3D-принтере коленный сустав не подлежит непременной замене через 15-20 лет, что характерно для традиционных пластиковых или стальных протезов.

3D-принтеры используются и для прессы объемных моделей внутренних органов человека. Например, перед операцией создается буквальная копия сердца пациента. Таким образом хирург составляет максимально детальный план предстоящей операции, ориентируясь не только на результаты сканирования, но и на индивидуальные особенности этого органа.

Операции, проведенные с поддержкой 3D-принтеров

В России

В 2017 году в НИИ онкологии им. Н.Н. Петрова была реализована пересадка костного имплантата, напечатанного на 3D-принтере. Группа докторов во главе с профессором Георгием Гафтоном три с половиной часа спасала пациента от раковой опухоли, возникшей в лонной кости.

Совместно нее был установлен имплантат из титана, созданный компанией «Эндопринт» при поддержки технологии выборочного лазерного спекания (Selective Laser Sintering). Основой для имплантата послужили снимки МРТ и КТ.

Чуть запоздалее медики из НИИ онкологии им. Н. Н. Петрова провели другую операцию. На этот раз нездоровому пришлось удалить переднюю часть нижней челюсти, какую заменили на титановый протез. За его создание отвечала компания «3D Медицинские системы». Желая пациенту пришлось пройти трудный послеоперационный период (регулярное ношение особой маски и питание через шприц), операция была признана успешной.

Компания 3D Медицинские системы

Увлекательно, что финансированием подобных операций занимается государство. Так, взрослые пациенты могут рассчитывать на сумму до 800 тысяч рублей, ребята ― до 1,6 миллиона рублей.

За рубежом

В 2016 году шведские ученые из Wallenberg Wood Science Centre совместно с профессором Пустотелом Готенхолмом осуществили вживление искусственных хрящевых тканей в организм подопытных мышей. При поддержки биочернил Cellink, в состав которых входят бурые водоросли, целлюлозные волокна и клетки человечьих хрящей, исследователи сумели напечатать на 3D-принтере качественные имплантаты.

[embedded content]

Внедрение отпечатанного хряща в организм подопытной мыши прошло успешно. После этого ученые добавили в состав хряща стволовые клетки из костного мозга и повторили эксперимент.

Итог оказался еще более удивительным: мышиный организм не только не отторг имплантат, но и продемонстрировал самостоятельную выработку хондроцитов.

Эти изыскания позволили шведам обсуждать возможность проведения клинических испытаний на людях. Вполне вероятно, что хрящи, отпечатанные на 3D-принтерах, будут использоваться не только при лечении различных травм и онкологических заболеваний, но и в пластической хирургии.

Перспективы развития 3D-печати в медицине

Ортопедические корсеты

Российское изобретение под наименованием GS3 ― это специальный ортопедический корсет для спины, созданный с использованием технологий трехмерной прессы. Данный корсет предназначен для пациентов, проходящих курс реабилитации после положительных травм или операций.

3d ортопедические корсеты

Основное преимущество корсета GS3 ― возможность индивидуальной подстройки. Благодаря встроенным гироскопам и акселераторам, трудящимся через Bluetooth, корсет не сковывает человека в движениях, при этом осуществляя непрерывную поддержку спины и поясницы.

Развитие в стоматологии

Использование 3D-печати в стоматологии позволяет основывать качественные и долговечные модели вкладок, накладок, коронок, виниров и мостов для их дальнейшего внедрения в организм. Различные материалы, используемые для прессы пломб, не только обладают высоким уровнем биосовместимости, но и могут применяться для лечения слегка поврежденных зубов.

3D принтер в стоматологии

С поддержкой 3D-принтеров можно моделировать большое количество необходимых объектов за одну сессию. Немало того, все напечатанные модели сохраняются в системе и могут быть использованы в грядущем, например, для автоматического моделирования зубов.

Печать человеческих сердец

Американская компания BIOLIFE4D на льющийся момент занимается созданием искусственных сердец, для печати каких предполагается использовать клетки пациентов. По мнению основателей этого стартапа, трехмерная пресса человеческих сердец навсегда решит проблему с дефицитом трансплантатов.

3d печать человеческих сердец

Сердце, отпечатанное на 3D-принтере при помощи собственных клеток больного, не будет нервировать иммунную систему и сможет успешно заменить настоящий орган.

Кроме того, после завершения операции пациенту не придется протекать курс приема специальных препаратов, как в случае замены аортального или митриального клапана сердца пациента, какой вынужден употреблять антикоагулянты.

Новые технологии позволяют надеяться на колоссальные перемены в районы медицины. При помощи 3D-принтеров сегодня создаются разнообразные протезы, имплантаты, фрагменты внутренних органов, костей и т.п. И желая на сегодняшний день трехмерная печать чаще всего применяется лишь стоматологии и хирургии, не так уж и далек тот день, когда медики получат возможность основывать все человеческие органы и части тела.

Посетите магазины партнеров:

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля помечены *