Как технологию 3D-печати применяют в медицине

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

9 мифов о вакцинах от коронавируса, в которые нужно перестать верить

Мифы

Ученые всех стран работали над созданием безопасных и эффективных вакцин для защиты от SARS-CoV-2.

Читать статью

Женщина-врач. Трудности профессии

Актуальное

Среди врачей сегодня женщины представляют большую часть. В то время как всех врачей волнуют примерно одни и те же проблемы, есть отдельные темы, актуальные именно для представительниц женского пола. Приводим результаты опроса.

Читать статью

Ученым удалось устранить возрастную потерю памяти у мышей

Актуальное

Группа ученых из Кембриджа и Лидса объявила о том, что им удалось успешно устранить возрастную потерю памяти у мышей.

Читать статью

Как изобретение квантового компьютера повлияет на развитие медицины?

Актуальное

В марте 2021 года компания IBM отправила свой первый розничный квантовый компьютер в клинику Кливленда.

Читать статью

Как работает закон о телемедицине: что уже сделано, а что еще только предстоит

Актуальное

В 2020 во время пандемии россияне пользовались услугами телемедицины в 64 раза чаще, чем годом ранее.

Читать статью

TikTok как инструмент улучшения психического здоровья

Актуальное

Как психиатры используют TikTok для оказания психологической помощи своим подписчикам.

Читать статью

Химические вещества, нарушающие работу эндокринной системы

Актуальное

В середине прошлого века ученые считали, что синтетические вещества лишь в редких случаях нарушают работу гормональной системы. Все изменилось. Делимся мнением современной науки по этой теме.

Читать статью

Как появился первый стетоскоп?

Актуальное

Стетоскоп – базовый медицинский инструмент, необходимый для работы врача любого профиля.

Читать статью

Медицина будущего: как будет выглядеть работа врача через 15 лет

Ликбез

Медицина не стоит на месте и постоянно развивается. Мы решили предположить, какие методы диагностики и лечения будут популярны через 15 лет.

Читать статью

Точная медицина. Что это за метод и в чем его суть?

Ликбез

Многие методы точной медицины уже вам известны: это точечная антибиотикотерапия, лечение гемофилии, подбор химиотерапии при раке. Но возможности у метода гораздо шире.

Читать статью

Топ-7 подкастов для врачей

Актуальное

Новости из мира доказательной медицины, узнать об изменениях в законодательстве и ознакомиться с мнением экспертов из разных областей медицины.

Читать статью

Создана модель для расчета костного возраста, индивидуальной оценки риска переломов и риска преждевременной смерти

Актуальное

Остеопороз — это заболевание, при котором снижается плотность костной ткани и возрастает риск патологических переломов.

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