3D-принтер і медицина

 У медицині застосування тривимірних технологій розвивається відразу в декількох напрямках:

1. Сканування органів.
2. Випуск 3D моделей відсканованих органів. Це дозволяє більш точно вивчити патологію, а також дає можливість попрактикуватися перед проведенням операції.
3. Створення імплантів на основі тривимірних зображень пацієнта з урахуванням його функціональних особливостей.
4. Створення штучних кісток, тканин, кровоносних судин, вен і навіть органів пацієнта.
Перспективи 3D технологій величезні. Маючи макет органу, який будуть оперувати, хірург може набагато краще підготуватися до проведення операції.

У медицині застосування тривимірних технологій розвивається відразу в декількох напрямках:

1. Сканування органів.
2. Випуск 3D моделей відсканованих органів. Це дозволяє більш точно вивчити патологію, а також дає можливість попрактикуватися перед проведенням операції.
3. Створення імплантів на основі тривимірних зображень пацієнта з урахуванням його функціональних особливостей.
4. Створення штучних кісток, тканин, кровоносних судин, вен і навіть органів пацієнта.
Використання 3D технологій в медицині дозволяє скоротити ймовірність помилки до мінімуму, маючи макет органу, який будуть оперувати, хірург може набагато краще підготуватися до проведення операції.

Приклад використання тривимірного моделювання для реконструкції обличчя мумії за черепом

За допомогою застосування 3D технологій складні операції проводяться за наступною схемою:
сканування;
виготовлення пластикової моделі;
вивчення та вибір методу лікування;
власне лікування.

Технологію виготовлення фізичних тривимірних об’єктів із використанням цифрових даних розробив американець Чарльз Халл у 1984 році.

Через два роки її запатентували і дали назву «Стереолітографія». Після цього винахідник заснував компанію 3D Systems

і розробив перший промисловий апарат для 3D-друку, але тільки у 2000-х почалася активна інтеграція адитивних технологій у медицину

Перший досвід — кісткова тканина

1999 року-Align Technology вперше вивела на ринок капи для вирівнювання зубів, надруковані на 3D-принтері. Через певний час за допомогою адитивних технологій почали створювати зубні імпланти. Минулого року на їх виготовлення використано 224 млн дол.

18 лютого 2013 року компанія Oxford Performance Materials (Коннектикут, США) отримала дозвіл від федеральних регулюючих органів на проведення операції із заміни 75% кісток черепа на імплантати, виготовлені за допомогою технології 3D-друку

Аналогічні операції вже проводили в Китаї, Великій Британії, Нідерландах.

Іспанська компанія BioDan Group у співпраці з місцевими НДІ розробила технологію друку шкіри на 3D-біопринтері. У чотирьох картриджах принтера — плазма крові, фібробласти, хлорид кальцію і кератиноцити. У результаті виходить матриця шарів на основі гідрогелю, що підтримує живі клітини. Після певного часу дозрівання в лабораторії ця надрукована тканина може бути пересаджена.

Біоінженери з Інституту регенеративної медицини у Вейк-Форесті (США) розробили незвичайну технологію тривимірного друку, яка дає змогу створювати повноцінні копії окремих кісток, м’язів і хрящів зі стовбурових клітин. Досі вченим вдавалося роздруковувати тільки дуже тонкі шари живої тканини (до 200 мкм), інакше вона починала гинути, оскільки поживні речовини і кисень не можуть проникнути на таку глибину без наявності кровоносних судин.

Також британські хірурги вперше надрукували на 3D-принтері тазостегновий суглоб для ендопротезування і використали стовбурові клітини пацієнтки, щоб зафіксувати його на місці. Імплантат для 71-річної пацієнтки лікарні 

У 2015 році Управління з контролю якості харчових продуктів і лікарських препаратів США (FDA) уперше в історії схвалило таблетку, створену за допомогою 3D-принтера, — Spritam, що допомагає контролювати епілептичні напади. 3D-таблетка розчиняється в організмі людини, так само як і інші ліки. Для її створення замість «чорнила» принтер використовує лікарські речовини, із яких шар за шаром формує таблетку.

Студія 3D-друку Bila Muraha, заснована Віктором та Надією Бакланами. За допомогою технології 3D-друку вони створюють декоративні кавери для протезів, біонічні (роботизовані) протези та друкують 3D-моделі частини тіла, органи та пухлини на основі медичних даних пацієнта