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

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

Инфекционные осложнения после установки кардиостимуляторов. Новый способ лечения

Актуальное

Исследователи из Америки разработали антибактериальную оболочку для кардиостимуляторов и водителей ритма. Мы разобрались, работает ли она на самом деле.

Читать статью

Насколько точны рутинные лабораторные тесты в выявлении пациентов с COVID-19?

Актуальное

С момента выявления первого заболевшего COVID-19 появилось множество специфических тестов для диагностики коронавирусной инфекции.

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

Диагностика аллергии: современные подходы

Актуальное

Рассказываем в инфографике о различиях, преимуществах и недостатках современных методов диагностики аллергии.

Читать статью

Продолжительность родов может повлиять на развитие пищевой сенсибилизации у младенцев

Актуальное

Более продолжительные роды могут быть связаны с повышенным риском пищевой сенсибилизации во младенчестве. К таким выводам пришли японские ученые.

Читать статью

Викторина: Кто открыл пенициллин?

Актуальное

В этой викторине предлагаем Вам определить, кто из выдающихся врачей сделал то или иное открытие, навсегда изменившее отечественную и мировую медицину.

Читать статью

Альцгеймер. Причины, симптомы, профилактика

Ликбез

Разбираемся в причинах, типичных симптомах болезни Альцгеймера, семейном анамнезе и профилактических мерах, которые могут снизить риск развития когнитивных расстройств.

Читать статью

Портативный УЗ-аппарат, который можно подключить к телефону. Это реально?

Актуальное

Он помещается в руке и стоит всего 2000$ в отличие от своих больших братьев за 40 000 - 80 000$. Что умеет этот компактный девайс?

Читать статью

Выдающиеся соотечественники: Илизаров

Будни врача

Один из российских врачей, прославивших отечественную медицину — Гавриил Илизаров.

Читать статью

Новый тест для выявления рака поджелудочной железы у людей с диабетом

Актуальное

Разработан новый скрининговый тест для выявления рака поджелудочной железы у людей с недавно диагностированным сахарным диабетом.

Читать статью

CRISPR. Технология, которая может вылечить наследственные заболевания, справиться с малярией и победить ВИЧ

Актуальное

Ученые считают, что CRISPR — одна из самых перспективных технологий этого десятилетия. Она позволяет изменять гены любых живых существ: растений, животных и даже человека. Предполагается, что в будущем «отредактировать» ген будет стоить 75$.

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