Как 3D-печать оставляет свой след в мире медицины

3D-печать медленно, но верно закрепляется в мире медицины вот уже несколько лет. Хотя мы еще далеки от того, чтобы увидеть 3D-принтер в каждой больнице, недавние успехи и инновации позволяют предположить, что этот день на самом деле может быть ближе, чем мы ожидали ранее. Давайте посмотрим, как врачи и специалисты по 3D-печати применяют эту технологию, чтобы изменить жизнь пациентов…

Протезы конечностей

Протезы всегда были чрезвычайно дорогими, особенно более сложные модели. 3D-печать позволяет врачам проектировать и поставлять современные протезы, адаптированные к индивидуальным пациентам. Это привело к созданию конструкций, производство которых в противном случае было бы нерентабельным, что резко повысило качество жизни людей с ампутированными конечностями. Paragon Rapid Technologies особенно хорошо зарекомендовала себя в этой области, работая с Touch Bionics над созданием первого в мире многоартикулярного протеза руки из высококачественного пластика.

Медицинские модели

3D-печать использовалась для успешного преобразования медицинских изображений в четкие модели в натуральную величину. Их можно использовать в образовательных целях, как и красочные модели, производимые 3Faktur, или для помощи врачам в их работе, помогая им планировать сложные медицинские процедуры. В октябре 2016 года этот подход позволил врачам в Нью-Йорке успешно разделить близнецов, родившихся со сросшимися головами, после того как было напечатано 3D-сканирование голов мальчиков, которое использовалось для подготовки к 27-часовой операции. Эти модели также используются в медицинских исследованиях, чтобы лучше понять, как рак и опухоли распространяются по телу.

Фармацевтика

Продолжаются исследования по использованию 3D-принтеров для создания персонализированных лекарств в форме таблеток, поэтому рецепты можно получить на месте. Нам посчастливилось провести подробное интервью с доктором Альваро Гоянесом, одним из пионеров этой технологии, в котором он поделился своими взглядами на ее развитие и потенциальные применения.

Медицинские имплантаты

По самой своей природе медицинские имплантаты невероятно сложно производить, поскольку каждый элемент должен быть точно адаптирован к индивидуальным требованиям пациента. Однако врачи уже пользуются преимуществами точности и гибкости 3D-печати для создания имплантатов для ряда очень сложных приложений. В частности, в последние годы значительно продвинулись исследования в области 3D-печати костей, и недавно Джонсон Матти представил свой новый подход к печати антибактериальных имплантатов с использованием драгоценных металлов.

В нескольких случаях эта работа спасла жизни пациентов. Например, в 2014 году голландские врачи использовали 3D-печать для замены верхней части черепа пациента. Пациентка страдала редким заболеванием, при котором чрезмерный рост костей заставлял ее череп давить на ее мозг, что было бы фатальным, если бы не вмешательство врачей.

слепки и скобки

Для пациентов, которым сложно установить неподходящие гипсы и брекеты, 3D-печать позволяет больницам создавать индивидуальные изделия, которые сводят к минимуму любой дискомфорт во время заживления сломанных костей, или обеспечивают оптимальную поддержку пациентам, которые борются с болью в суставах или аналогичными состояниями. Такие конструкции более удобны, более гигиеничны и с ними легче работать врачам при применении таких методов лечения, как ультразвук, что является значительным улучшением по сравнению с привычными подходами.

Человеческие органы

Хотя это может показаться из области научной фантастики, совсем скоро мы сможем печатать целые человеческие органы с помощью 3D-биопечати. До сих пор мы видели многообещающие результаты:

• Корнельский университет успешно печатает сердечный клапан.
• Формы для 3D-печати коллагеновых ушных имплантатов, которые позволят хрящам расти вокруг них.
• Искусственные кровеносные сосуды, которые открывают дверь для печати целых трансплантируемых органов.

Направляющие для сверления и резки

Печать специальных шаблонов для сверления и резки для хирургов перед операцией может сэкономить больницам значительное количество времени и денег. Эти направляющие могут быть разработаны не только так, чтобы они идеально подходили пациенту, но и учитывали личные предпочтения хирурга, позволяя им работать с максимально возможной точностью. В то время как хирурги обычно входят в операционную с большим количеством инструментов, чтобы обеспечить себе некоторую гибкость, предварительная печать точных инструментов, которые им нужны, повышает их общую эффективность и гарантирует, что операции могут быть выполнены в кратчайшие сроки.

Такие инструменты оказались особенно полезными при лечении деформаций костей и во время операций на коленях. Подобные подходы также используются в стоматологии, чтобы предоставить стоматологам легкий доступ к инструментам, ориентированным на пациента.

Будущее

Хотя для того, чтобы любая новая технология полностью утвердилась в медицинском секторе, требуется время, нет никаких сомнений в том, что 3D-печать никуда не денется. По мере того, как мы видим все более и более успешные применения технологии для улучшения жизни пациентов и расширения возможностей врачей, мы уверены, что в ответ будут развиваться новые материалы, технологии, процессы и стандарты. После этого 3D-печать сможет соответствовать строгим нормам медицинского сектора и требованиям к инструментам и технологиям, поэтому эти инновации можно будет использовать в больницах по всему миру.