Что вам распечатать? Примеры использования 3D-печати в медицине

Ни для кого не секрет, что возможности 3D-печати активно используются в медицине. За последние несколько лет, технология перекочевала из области научной фантастики, используемой в особо секретных лабораториях, в отдельную динамично развивающуюся отрасль здравоохранения.

Технологии 3D-печати и сканирования активно используются в процессе создания имплантатов и протезов, способных заменить костную ткань. Компания Oxford Performance Materials в США успешно провела операцию по восстановлению куска черепа пациента, распечатав точную модель недостающего фрагмента на 3D-принтере.

Еще больших успехов достигли специалисты из компании LayerWise, сумевшие восстановить пациенту нижнюю челюсть, распечатав ее титановую копию на 3D-принтере. В свою очередь китайские хирурги, сумели спасти пациентке руку после того, как косный рак уничтожил практически всю лопатку девушки. Для этого ученые заменили пораженную костную ткань искусственным титановым протезом, который смоделировали с помощью 3D-сканирования.

Такое стремительное распространение 3D-печати в протезировании объясняется возможностью «подогнать» имплантат под индивидуальные характеристики пациента. Кстати, это одна из наиболее обсуждаемых тем последних конференций 3D Print Conference в Киеве, особенно сейчас, когда необходимость в подобных операциях ощущается особенно остро в стране.

Кроме того, еще одним преимуществом технологии является высокая скорость создания новых тканей. Например, с помощью 3D-печати стало возможным оперирование расщепления позвоночника у детей. Заболевание проявляется на последних месяцах беременности и, не смотря на малую известись, встречается намного чаще чем можно себе представить: примерно в 0,7 случаях на каждую 1000 новорожденных.

Расщепление позвоночника или неполное закрытие нервной трубки приводит к дефектам спинного мозга, что сказывается на будущей способности ребенка ходить и затрудняет отток церебральной жидкости из мозга. Так как лечение уже после рождения ребенка особенно опасно и сокращает длительность жизни вследствие частых осложнений – операцию требуется проводить непосредственно во время развития плода.

Главным затруднением в такой операции является индивидуальность дефекта у каждого ребенка, что увеличивает время проведения операции, а ведь промедление с каждой секундой увеличивает риск летального исхода.

Поэтому недавно, в ходе операции, чтобы быстро и с максимальной точностью смоделировать необходимую «заплатку» для спины младенца, хирурги из Центра наблюдения беременности в Колорадо использовали 3D-сканер и принтер, чтобы предварительно изготовить необходимую ткань.

Тем больше выходов на отечественный рынок открывает 3D-печать, учитывая что внедрение технологии требует минимальных затратами на оборудование и подготовку кадров, что не единожды иллюстрировали специалисты на выставке 3D Print Conference Kiev.

Кроме печати искусственных имплантатов, медики постоянно обновляют список «живых» материалов, которые можно использовать во время 3D-печати. Ученые уже успешно распечатали органеллы сердца и ткани печени. Единственной загвоздкой на данном этапе является вопрос кровоснабжения искусственного органа, ведь каждая клетка требует доступа к капиллярам для очищения крови. Поэтому пока что эти ткани планируют использовать для тестирования препаратов и химических соединений в фармакологии.

С другой стороны, полным ходом идет отладка технологии 3D-печати межпозвоночных дисков. Команда специалистов из Корнеллского университета в США успешно завершила серию тестов по пересадке искусственных дисков подопытным крысам и уже приступила к операциям на людях. По расчётам специалистов время восстановления после такой операции будет занимать не более 2 недель, что в разы сокращает привычную сейчас терапию, которая может растянуться на несколько месяцев и даже лет.

Вместе с тем, возможности применения 3D-печати в медицине активно обсуждается и в отечественном здравоохранении. Более того, в свете последних достижений, на ежегодной конференции 3D Print Conference Kiev, эту тему выделили в отдельную секцию, во время которой будут представлены развернутые отчеты специалистов по возможностям интеграции технологии 3D-печати в медицину.