Imprimante 3D în domeniul medicinei și perspectivele de dezvoltare ale tipăririi

Tehnologiile de imprimare 3D au fost utilizate pentru prima dată în stomatologie. La sfârșitul anilor 1990, Align Technology a început să producă tăvi pentru creșterea dinților folosind imprimante 3D.

Cu toate acestea, LayerWise a reușit să imprime primul implant abia în 2012. În același timp, a avut loc prima operație de implantare a maxilarului inferior din titan, realizată utilizând imprimarea 3D.

Imprimante 3D în medicină

Imprimarea 3D în medicină

Care sunt avantajele protezelor osoase imprimate 3D? În primul rând, viteza mare de producție. Crearea standard a protezelor durează prea mult, ceea ce pacientul ar putea să nu aibă. Protezele sunt imprimate destul de repede.

În al doilea rând, greutate redusă, care poate fi, de asemenea, supusă modificărilor într-o direcție sau alta. Totul depinde de gradul de porozitate al protezelor, care sunt adesea realizate din titan. În al treilea rând, această structură foarte poroasă contribuie la o creștere rapidă a protezelor cu țesuturi vii.

Cu ajutorul tehnologiilor de imprimare 3D, medicii elimină cu succes problemele cu discurile intervertebrale, care pot apărea din cauza activităților sportive active sau a apariției unei tumori a măduvei spinării.

Materialele pentru fabricarea vertebrelor au o structură poroasă, astfel încât implanturile finite cresc rapid cu țesut osos și se transformă într-o parte completă a corpului uman.

Singurul dezavantaj al acestei metode de tratament este perioada de reabilitare destul de lungă.

În 2013, medicii americani au efectuat prima operație de înlocuire a oaselor craniului unei victime într-un accident. Protezele din titan imprimate 3D au înlocuit 70% din craniul pacientului!

Se crede că astfel de proceduri în fiecare lună pot salva viețile a sute de oameni răniți în accidente auto și lupte. În plus, este posibil să se trateze cu succes pacienții care suferă de o tumoare pe creier.

Implanturile și protezele imprimate 3D sunt, de asemenea, utilizate pentru operații pe clavicula, omoplați, oasele șoldului etc. De exemplu, nu cu mult timp în urmă, compania americană Conformis a implantat pentru prima dată o articulație de genunchi de nouă generație la un pacient.

Picior protetic din titan pe o imprimantă 3D

Anterior, pentru o înlocuire a genunchiului, a fost selectată o proteză pentru o lungă perioadă de timp, iar apoi osul a fost măcinat astfel încât implantarea să fie finalizată cu succes. Acum această procedură se efectuează numai cu ajutorul tomografiei computerizate și a tipăririi unei proteze adecvate.

Articulația genunchiului imprimată 3D nu trebuie înlocuită după 15-20 de ani, ceea ce este tipic pentru protezele tradiționale din plastic sau oțel.

Imprimantele 3D sunt, de asemenea, utilizate pentru a imprima modele volumetrice ale organelor interne umane. De exemplu, înainte de operație se creează o copie exactă a inimii pacientului. Astfel, chirurgul întocmește cel mai detaliat plan pentru operația viitoare, concentrându-se nu numai pe rezultatele scanării, ci și pe caracteristicile individuale ale acestui organ.

Operațiuni efectuate folosind imprimante 3D

In Rusia

În 2017, la N.N. N.N. Petrov a fost supus unui transplant de implant osos tipărit 3D. Un grup de medici condus de profesorul Georgy Gafton a salvat pacientul de o tumoare canceroasă la nivelul osului pubian timp de trei ore și jumătate.

Împreună, a primit un implant de titan creat de Endoprint folosind tehnologia de sinterizare selectivă cu laser. Implantul se bazează pe scanări RMN și CT.

Puțin mai târziu, medicii din N.V. NN Petrova a mai efectuat o operațiune. De această dată, pacientul a trebuit să îndepărteze partea anterioară a maxilarului inferior, care a fost înlocuită cu o proteză din titan. Compania „3D Medical Systems” a fost responsabilă pentru crearea sa. Deși pacientul a trebuit să treacă printr-o perioadă postoperatorie dificilă (purtarea regulată a unei măști speciale și hrănirea printr-o seringă), operația a fost considerată de succes.

Compania de sisteme medicale 3D

Interesant este că guvernul este responsabil pentru finanțarea unor astfel de operațiuni. Astfel, pacienții adulți se pot aștepta până la 800 de mii de ruble, copii - până la 1,6 milioane de ruble.

In strainatate

În 2016, oamenii de știință suedezi de la Wallenberg Wood Science Center, împreună cu profesorul Paul Gotenholm, au efectuat implantarea țesutului cartilajului artificial în corpul șoarecilor experimentali. Folosind bio-cerneală Cellink, care include alge brune, fibre de celuloză și celule de cartilaj uman, cercetătorii au reușit să imprime 3D implanturi de înaltă calitate.

Introducerea cartilajului tipărit în șoarecele experimental a avut succes. După aceea, oamenii de știință au adăugat celule stem din măduva osoasă în cartilaj și au repetat experimentul.

Rezultatul a fost și mai surprinzător: organismul șoarece nu numai că nu a respins implantul, dar a demonstrat și producția independentă de condrocite.

Aceste studii au permis suedezilor să discute despre posibilitatea efectuării de studii clinice la oameni. Este probabil ca cartilajul imprimat 3D să fie utilizat nu numai în tratamentul diferitelor leziuni și boli oncologice, ci și în chirurgia plastică.

Perspective pentru dezvoltarea imprimării 3D în medicină

Corsete ortopedice

Invenția rusă numită GS3 este un corset ortopedic special pentru spate, creat folosind tehnologii de imprimare 3D. Acest corset este destinat pacienților aflați în reabilitare după leziuni grave sau intervenții chirurgicale.

Corsete ortopedice 3d

Principalul avantaj al corsetului GS3 este personalizarea acestuia. Datorită giroscopurilor și acceleratoarelor încorporate care funcționează prin Bluetooth, corsetul nu împiedică o persoană în mișcare, oferind în același timp sprijin constant pentru spate și spate.

Dezvoltare în stomatologie

Utilizarea imprimării 3D în stomatologie permite crearea de modele de înaltă calitate și durabile de incrustări, onlay, coroane, furniruri și punți pentru introducerea lor ulterioară în corp. Diverse materiale utilizate pentru imprimarea umpluturilor nu numai că au un nivel ridicat de biocompatibilitate, dar pot fi utilizate și pentru tratarea dinților ușor deteriorați.

Imprimantă 3D în stomatologie

Cu ajutorul imprimantelor 3D, puteți modela un număr mare de obiecte necesare într-o singură sesiune. Mai mult, toate modelele tipărite sunt salvate în sistem și pot fi utilizate în viitor, de exemplu, pentru modelarea automată a dinților.

Sigiliul inimilor umane

Compania americană BIOLIFE4D se angajează în prezent în crearea inimilor artificiale, pentru tipărirea pe care se presupune că ar folosi celulele pacienților. Potrivit fondatorilor acestui startup, imprimarea 3D a inimilor umane va rezolva pentru totdeauna problema deficitului de transplant.

Imprimarea 3D a inimilor umane

O inimă imprimată pe o imprimantă 3D folosind propriile celule ale pacientului nu va irita sistemul imunitar și poate înlocui cu succes un organ real.

În plus, după finalizarea operației, pacientul nu trebuie să urmeze un curs de administrare a medicamentelor speciale, ca în cazul înlocuirii valvei aortice sau mitrale a inimii pacientului, care este forțat să utilizeze anticoagulante.

Noile tehnologii ne permit să sperăm la schimbări colosale în domeniul medicinii. Folosind imprimante 3D sunt create diverse proteze, implanturi, fragmente de organe interne, oase etc. Și, deși astăzi tipărirea tridimensională este folosită cel mai adesea doar în stomatologie și chirurgie, nu este prea departe când medicii vor putea crea toate organele umane și părțile corpului.

Copyright © | 2021