Как технологию 3D-печати применяют в медицине

  • Все специальности
Сегодня 3D-печать применяют в разных областях медицины. С помощью инновационных технологий создают имплантаты, протезы, модели человеческих органов, различные медицинские изделия и лекарства. Рассказываем об этих направлениях подробно.

Персональные имплантаты и протезы

Персональные имплантаты и протезы

3D-печать —  это процесс, в ходе которого 3D-принтер создает трехмерные объекты, нанося материалы слоями. Для печати используют пластик, металл, керамику, порошок, жидкости и живые клетки.

С помощью 3D-печати можно создавать индивидуальные изделия, которые соответствуют анатомии конкретного пациента. Модель строят на основе данных КТ и МРТ. Изготовление имплантатов и протезов по индивидуальным анатомическим параметрам пациента не только упрощает работу врача, но и повышает приживаемость.

Такие технологии уже применяют в России и в мире. Так, в 2019 году команда хирургов Сеченовского университета провела первую в стране операцию по установке титанового имплантата тазового кольца, напечатанного на 3D-принтере.

Как технологию 3D-печати применяют в медицине, фото 1
Так выглядел участок таза, который восстановили хирурги
В Нидерландах в 2019 году двум пациентам установили в позвоночник похожие импланты. За ними наблюдали в течение 25 месяцев — никаких нежелательных явлений не возникло. 

На 3D-принтерах изготавливают протезы конечностей с учетом индивидуальных анатомических особенностей человека. Их стоимость в десятки раз дешевле, чем цена бионических протезов.

Как технологию 3D-печати применяют в медицине, фото 2
Например, эти два протеза изготовлены на 3D-принтере
Также 3D-технологии используют в стоматологии, например, чтобы печатать зубные коронки по 3D-модели зуба пациента.

Прототипы органов

Прототипы органов

3D-печать используют для создания моделей органов пациента на основе данных КТ и МРТ. Такие модели помогают врачам заранее планировать операцию и сократить время, которое пациент проведет на операционном столе.

Как технологию 3D-печати применяют в медицине, фото 3
Такую 3D-модель клапана сердца создали в российском Национальном медицинском исследовательском центре (НМИЦ) имени академика Е. Н. Мешалкина

3D-таблетки

3D-таблетки

В 2015 году Американское управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) впервые одобрило таблетку, напечатанную на 3D-принтере. Мы рассказывали об этом подробнее в отдельном материале

Для печати используют лекарственное вещество и полимеры, которые смешиваются между собой и слой за слоем формируют таблетку. 3D-печать позволяет точнее регулировать дозировку действующего вещества. Кроме того, в одной таблетке можно совместить сразу несколько лекарств или напечатать их в тех формах и с той дозировкой, которые нужны конкретному пациенту.

Медицинские устройства

Медицинские устройства

На 3D-принтере можно в короткие сроки напечатать медицинские изделия. Например, в Италии в разгар пандемии COVID-19 больницы стали закупать напечатанные на 3D-принтере клапаны для реанимационных устройств, и тем самым спасли жизни пациентов.

Как технологию 3D-печати применяют в медицине, фото 4
Такие клапаны закупали в итальянские больницы

Биопринтинг

Биопринтинг

В будущем создание новых тканей и органов на основе клеток пациента может решить проблему нехватки доноров. Такие исследования уже ведутся: в 2019 году ученые Тель-Авивского университета впервые в мире напечатали на 3D-принтере сердце из человеческой ткани. 

Оно состояло из жировых клеток пациента, которые преобразовали в стволовые клетки сердечно-сосудистой мышцы, затем смешали с соединительной тканью и поместили в 3D-принтер. Процесс печати сердца занял около 3,5 часов. Правда, его размер соответствовал сердцу кролика. Однако ученые надеются, что когда-нибудь эта технология позволит пациентам не ждать пересадку годами, а печатать органы прямо в больницах.

Также в 2019 году американская биотехнологическая компания заявила о том, что напечатала на 3D-принтере человеческое мини-сердце. Несмотря на меньшие размеры, орган имеет ту же клеточную структуру, что и обычное человеческое сердце. Компания рассчитывает, что в будущем сможет напечатать полноразмерное сердце человека.

Вам может быть интересно

Необычные исследования по изучению поведения человека

Ликбез

На какие только эксперименты не идут ученые, чтобы понять поведение человека. Рассмотрим 5 необычных исследований.

Читать статью

Обзор телемедицинских сервисов

Актуальное

Есть ли телемедицина в России? Рассмотрим 4 популярных сервиса и разберемся, как они работают.

Читать статью

Компьютерное моделирование — возможный «золотой стандарт» медицинских исследований будущего?

Ликбез

До недавних пор, рандомизированное закрытое плацебо-контролируемое исследование было приоритетным в медицине. Возможно ли заменить его чем-то более эффективным и менее затратным?

Читать статью

Как современные ученые совершают анатомические открытия? И как это влияет на развитие медицины?

Ликбез

Новые лекарства, инновационные методы диагностики и лечения создаются, казалось бы, каждый день.

Читать статью

Разработано лекарство для терапии транстиретиновой амилоидной кардиомиопатии

Актуальное

Транстиретиновая амилоидная кардиомиопатия — редкое хроническое заболевание, которым болеют всего 10 000 человек по всему миру. Исследователи нашли соединение, которое может замедлить течение болезни и купировать ее.

Читать статью

Умер пациент, которому было пересажено сердце свиньи

Актуальное

В январе успешно проведена операция по пересадке пациенту генетически модифицированного сердца свиньи. Почему через 2 месяца пациент умер?

Читать статью

Методические рекомендации по лечению ОРВИ в период COVID-19

Актуальное

Еще немного про COVID-19. 12 апреля Минздрав выпустил временные рекомендации по лечению ОРВИ. Отдельное место в них посвящено COVID-19. Мы собрали самое главное из этого документа.

Читать статью

Сигналы клеток гиппокампа регулируют метаболизм

Актуальное

Установлено регулирующее действие гиппокампа на уровень интерстициальной глюкозы.

Читать статью

Новые бронхоскопические вмешательства выглядят многообещающими для пациентов с ХОБЛ

Актуальное

Обзор 3 новых методов лечения, показавших многообещающие результаты у пациентов с ХОБЛ в ходе недавних исследований.

Читать статью

Что такое капсулярная контрактура?

Актуальное

Капсулярная контрактура или капсулярный фиброз - одно из самых серьезных осложнений, возникающих после реконструкции молочных желез.

Читать статью

Чат-боты: как обычная программа может помочь врачам и пациентам

Актуальное

Чат-боты уже помогают ставить предварительные диагнозы, распределять больных к специалистам и оптимизировать работу больниц.

Читать статью

Технологию искусственного интеллекта для выявления пневмонии у больных COVID-19 зарегистрировали как медицинское изделие

Актуальное

Разработанная в России технология искусственного интеллекта прошла процедуру регистрации в качестве медицинского изделия.

Читать статью

Комментарии: 0

или

чтобы оставить комментарий.

Мы собираем и обрабатываем пользовательские данные, в том числе файлы cookies для оптимизации сайта и подбора для Вас релевантного контента. Нажав «Принять» или оставаясь на сайте, Вы разрешаете их использование. Подробнее: Политика конфиденциальности.

Принять