3D-друк застосовується у медицині з початку 2000-х років, коли ця технологія вперше використовувалася для виготовлення зубних імплантатів. З тих пір застосування 3D-друку в медицині значно розширилося: лікарі з усього світу описують способи використання 3D-друку для виробництва вух, деталей скелета, дихальних шляхів, щелепної кістки, частин ока, клітинних культур, стовбурових клітин, кровоносних судин і органів інших судинних та судинних мереж, тканин. Справді, медичні 3d надруковані кістки від компанії Біодрук – це вже не майбутнє, а реальність.
Що чекає 3Д-друк кісток попереду
Незважаючи на численні переваги, 3D-друк у медицині стикається з низкою викликів. Однією з головних проблем є забезпечення безпеки та якості надрукованих виробів. Медичні пристрої та імплантати повинні відповідати суворим регуляторним стандартам
Перед вченими сьогодні стоїть ще багато викликів, пов’язаних із 3D-друком:
- по-перше, формування заздалегідь певних властивостей виробів;
- по-друге, мініатюризація створюваних об’єктів та його складових частин;
- по-третє, збільшення швидкості створення виробів, їх виробництво з нових матеріалів, а також орієнтація на все більш повну гармонізацію з довкіллям.
Економічний аспект також відіграє важливу роль. Хоча 3D-друк знижує витрати на виробництво індивідуальних виробів, початкові інвестиції в обладнання та навчання персоналу можуть бути значними. Для невеликих клінік або країн, що розвиваються, це може стати бар’єром для впровадження технології. Однак з розвитком більш доступних 3D-принтерів та матеріалів очікується, що ці обмеження будуть поступово подолані, що зробить технологію найпоширенішою.
Основні причини зростання популярності 3D-друку кісткових імплантатів
Список цих переваг включає декілька позицій:
- персоналізація та анатомічна точність — імпланти створюються на основі даних КТ або МРТ, що дозволяє з високою точністю відтворити унікальну форму кістки пацієнта. Це критично важливо при складних травмах, онкологічних операціях та реконструкціях;
- покращена остеоінтеграція (приживлення) – 3D-друк дозволяє створювати пористі структури, що імітують натуральну кісткову тканину (трабекулярна кістка). Ці пори сприяють проростанню кісткових клітин та кровоносних судин усередину імпланту, забезпечуючи міцне зрощення з кісткою;
- швидкість виробництва – можливість швидко надрукувати кастомізований імплант (іноді за 1-2 дні) дозволяє оперативно планувати складні операції.
Технологія 3D-друку дозволяє створювати складні геометричні конструкції, які традиційними методами виготовити або надзвичайно складно, або зовсім неможливо. Це відкриває можливості для виробництва протезів із значно покращеними параметрами: меншою вагою, підвищеною міцністю та кращою гнучкістю.
Однак важливо розуміти, що це недешеве рішення. Повний комплекс сертифікованого медичного обладнання та ПЗ для прецизійного 3D-друку імплантатів з біосумісного полімеру можна порівняти за вартістю з кількома легковими автомобілями. Саме тому багато лікарень не купують таке обладнання, а замовляють друк у сторонніх фірм.
Однак 3D-друк може знайти дуже широке застосування в медицині, що диктується великою різноманітністю потреб пацієнтів. Подальше зниження собівартості друку призведе до поширення багатьох раніше недоступних широкому населенню методів лікування, які можна буде краще адаптувати під кожного конкретного пацієнта.
3D-друк імплантатів також відкриває широкі можливості у виборі не тільки необхідної для них форми, а й матеріалу виготовлення, що є особливо важливим у такій делікатній індустрії, як медицина.
