3D‑печать в медицине

Возможности применения

• Массовое производство персонализированных имплантатов, протезов, ортезов и других изделий с высокой точностью. Протезы конечностей производятся с учетом потребностей пациента. При этом их стоимость ниже в 5–10 раз по сравнению с теми, что изготовлены традиционными методами.

• Производство хирургических направляющих шаблонов и моделей органов и костей для планирования операций и обучения хирургов.

• Разработка медицинских инструментов, держателей и других необходимых изделий в т.ч. нестандартной формы и с учетом анатомических особенностей пациента. Печать разными материалами одного изделия позволяет сочетать жесткие и эластичные компоненты, различные текстуры поверхности.

• Быстрое прототипирование и тестирование медицинских устройств для проверки эргономики и функциональности.

• Создание реалистичных 3D-моделей органов, патологий и анатомических структур для обучения студентов и тренировки специалистов. Модели могут быть высокодетализированными, полноразмерными, сборными, полноцветными.

Преимущества

Персонализация и индивидуальный подход 3D-печать позволяет создавать слуховые аппараты, зубные имплантаты, протезы, точно соответствующие анатомии конкретного человека.

Гибкость дизайна На современном 3D-принтере можно напечатать конструкции, в т.ч. оптимизированные с помощью AI, которые не получится ввиду их сложности изготовить с помощью других технологий.

Сокращение времени хирургических операций Использование заранее напечатанных моделей и хирургических шаблонов позволяет хирургам действовать быстрее и точнее, сокращая время пребывания пациента под анестезией.

Экономическая эффективность Производство единичных и мелкосерийный изделий на 3D-принтере часто дешевле их литья или фрезеровки.

Быстрое производство 3D-печать готового изделия занимает всего несколько часов или дней вместо недель и месяцев.

Доступность технологии 3D-печать делает производство сложных и персонализированных медицинских устройств (например, протезов) более доступным для небольших клиник.

3D-печать в стоматологии

Стоматология — одна из наиболее популярных сфер применения 3D-печати в медицине.

Стоматологические лаборатории используют специализированные 3D-принтеры, программное обеспечение и фотополимерные смолы для создания широкого спектра изделий, таких как коронки, мосты, ретейнеры, элайнеры, хирургические шаблоны, анатомические модели, зубные протезы и литейные формы.

3D-принтеры избавляют стоматологов от ручного моделирования протезов, коронок и других изделий. Клиентам больше не нужно подолгу ждать и проходить сложный процесс от первого визита до установки окончательной конструкции.

Читать о применении 3D-принтеров в стоматологии >>

Планирование операций

Физические 3D-модели, созданные на основе данных КТ, МРТ или 3D-сканирования, активно используются для планирования операций. Они позволяют заранее оценить расположение опухоли, сосудов, нервов и других анатомических структур, а также отработать размещение разреза, выполнить пробные распилы кости и смоделировать отдельные этапы вмешательства.

3D-печатные анатомические модели, режущие шаблоны и другие пациент-специфические изделия создаются на основе данных конкретного пациента и позволяют учитывать его индивидуальную анатомию.

Узнать больше о применении 3D-печати в планировании операций >>

Кейсы

Медицинские колпачки

Globatek печатает два вида колпачков партиями по несколько тысяч единиц. Заказчик — производитель медицинского оборудования. В целом напечатали уже более 10 000 штук.

Материал — ABS-подобный полимер. Промышленная система SLA-печати компании Uniontech позволяет производить около тысячи таких деталей ежедневно.

3D-печать в нейрохирургии

Кейс Детской городской клинической больницы им. Н. Ф. Филатова в Санкт-Петербурге.

Заболевание у 15-летний пациентки дебютировало острыми эпилептическими приступами. Проведенное МРТ-исследование выявило объемное образование в левой теменной доле головного мозга в непосредственной близости от центральных извилин, где расположены функционально значимые зоны.

Полученные данные нейровизуализации специалисты использовали, чтобы напечатать на 3D-принтере физическую модель опухоли и окружающих ее структур.

Получившийся объемный «макет» позволил хирургической команде буквально рассмотреть ситуацию со всех сторон: оценить пространственные взаимоотношения образования и проводящих путей, заранее продумать хирургическую траекторию и выбрать оптимальный доступ с учетом функционально значимых зон.

Источник текста и фото

Печать 3D-моделей сердца

Инженеры из Массачусетского технологического института разработали технологию 3D-печати мягких и гибких копий сердца, имитирующих перекачивание крови. На основе медицинских снимков пациентов с диагнозом аортальный стеноз были созданы цифровые модели.

В результате печати получились мягкие, гибкие оболочки, точно повторяющие индивидуальную форму органа. Чтобы имитировать насосную функцию сердца, инженеры изготовили рукава-манжеты для измерения артериального давления, которые обхватывают напечатанные на 3D-принтере сердце и аорту.

Как 3D-печать помогает кардиохирургам >>

Печать ножных протезов

Итальянская компания Custom Precision Technology выпускает индивидуальные протезы стоп, задействуя SLA и SLS-принтеры.

Это позволяет им очень быстро переходить от идеи к прототипу и от прототипа к производству, а также очень точно настраивать модели под каждого клиента и не тратиться на литьевые формы.

Стоимость формы для производства всех частей протеза — примерно €50 000–60 000 на размер. Для линейки из 6 размеров сумма составила бы минимум €300 000.

Как производитель ножных протезов экономит сотни тысяч евро за счет внедрения 3D-печати >>

Производство индивидуальных ортопедических шлемов и корсетов

Протезно-ортопедический центр Сколиолоджик.ру активно применяют 3D-сканирование, 3D-печать и 3D-моделирование для изготовления индивидуальных ортопедических корсетов, протезов, ортезов и шлемов.

Клиенты — родители с детьми, у которых диагностировано искривление головы или позвоночника. Возраст самых крошечных пациентов всего несколько месяцев.

Когда цифровая модель готова, изделие печатается на 3D-принтере в течение примерно 15 часов с учетом времени остывания.

Узнать больше об этом кейсе >>

Восстановление глазницы

В НИИ скорой помощи имени И.И. Джанелидзе хирурги восстановили пациенту верхнюю стенку глазницы с помощью индивидуального 3D-импланта, что в будущем позволит установить глазной протез.

После перенесенной ранее травмы и трепанации черепа у пациента отсутствовала верхняя стенка глазницы, в результате чего вещество мозга пролабировало в орбиту, где не было глаза. Установка протеза на мозговую ткань была невозможна, а простое вправление не решало проблему.

Ключом к решению сложной ситуации стало применение аддитивных технологий. На основе цифровой модели был отлит индивидуальный имплантат из костного цемента.

После устранения анатомического препятствия, пациент сможет вернуться к офтальмологам для установки глазного протеза.

Источник