16 октября 2020

Посмотрело 149

Как технологию 3D-печати применяют в медицине

Статья

16 октября 2020

Посмотрело 149

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

Френология: псевдонаука о формах черепа

Актуальное

Некоторые мыслители и врачи XVIII и XIX веков полагали, что форма черепа человека может служить ключом к разгадке его психологии.

Читать статью

3 основные проблемы обеспечения гендерного равенства в медицине

Переводы

Несмотря на повышенное внимание к проблеме гендерного равенства в последние годы, в глобальном здравоохранении она остается нерешенной.

Читать статью

Пересадка буроподобных адипоцитов поможет в лечении диабета

Актуальное

Ученые взяли обычные белые адипоциты и изменили их геном, чтобы те получили свойства бурых. Считается, что это открытие станет одним из прорывных в лечении сахарного диабета.

Читать статью

Как появился первый стетоскоп?

Актуальное

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

Читать статью

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

Как движется производство вакцины от COVID-19 в разных странах

Актуальное

Многие страны взялись за разработку вакцины от COVID-19. Некоторые ученые даже смело заявляют, что готовый препарат поступит на рынок к сентябрю. Мы разобрались, так ли это.

Читать статью

Операции на расстоянии и мгновенный мониторинг здоровья: как внедрение 5G повлияет на развитие медицины

Актуальное

Беспроводная связь первого поколения дала возможность людям общаться мобильно.

Читать статью

Российские ученые создали биомикророботов для диагностики и лечения опухолей

Актуальное

Такое открытие совершили ученые из НИТУ «МИСиС» и РНИМУ им. Пирогова.

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

5 типов приложений, функционал которых может помочь вашим пациентам

Актуальное

Рассмотрим 5 типов мобильных приложений, которые могут сделать медицину доступнее.

Читать статью

Ученые обнаружили, что некоторые гены в головном мозге увеличивают активность после смерти человека

Актуальное

Известно, что через время после смерти человека некоторые клетки мозга все еще активны.

Читать статью

Какие страны защищены от коронавируса больше всего? Рейтинг из 100 стран

Актуальное

В Deep Knowledge Group подготовили отчет, в который вошли 100 стран по уровню их защищенности от коронавируса. Первые 3 места заняли Швейцария, Германия и Израиль.

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