органы человека

 

Что 3D печать может предложить нам в области медицины и здравоохранения?

Использование 3D печати в медицине

За прошедшие годы 3D печать продемонстрировала колоссальный потенциал для будущего медицины. Она и сегодня продолжает развиваться семимильными шагами.

Как работает 3D печать?

3D печать это инновационный процесс называемый технологией «аддитивного производства», что означает создание трехмерных объектов путем их послойного формирования на основе цифрового файла. Принтер накладывает один слой за другим до тех пор, пока не получится полностью сформированный объект. Такая технология позволяет дизайнерам и инженерам создавать детали сложной формы для автомобилей, станков и самолетов за гораздо меньшие деньги и гораздо быстрее, в отличие от других известных на сегодняшний день способов производства. Стремительно развивающиеся технологии позволили вывести 3D принтеры за пределы предприятий в офисы и даже к людям в дома.

Первый шаг в 3D печати это создание 3D модели будущего объекта. Для этого этапа вы можете использовать специальное программное обеспечение для разработки трехмерной компьютерной графики или выбрать уже готовую 3D модель на так называемых 3D печатных торговых площадках. Когда дизайн модели готов, нужно отправить его на печать. Например, на экспериментальный 3D принтер MakerBot. У него на задней стенке есть сменные катушки с нитями из биопластика MakerBot, когда принтер получает данные для печати, он нагревает нить и выталкивает ее через сопла на нагретую поверхность, слой, за слоем образуя сплошной задуманный объект. Например, целый дом.

В медицине и здравоохранении технология 3D печати может не только произвести революцию в создании лекарств и производстве медицинского оборудования, но и предложить новые методы практической медицины, и дешевые и еще более персонализированные медицинские услуги. Предлагаем вам взглянуть на впечатляющий список наиболее перспективных направлений.

Медицинское оборудование быстро и дешево

Ни для кого не секрет, что медицинское оборудование стоит дорого. Согласно данным Ассоциации передовых медицинских технологий 2010 году в США на медицинскую технику было потрачено 150 млрд. долларов, грубо говоря, это 5 центов с каждого доллара, вложенного в здравоохранение. Таким образом, 3D печать шин и моделей органов, используемых для репетиции операций, или других необходимых медицинских инструментов поможет сэкономить огромные суммы денег. И на рынке уже предостаточно показательных примеров.

Пальцевые шины

Иен МакХэйл, директор старшей школы Штейнерта, разработал 3D модель для производства пальцевых шин. Бюджетный 3D принтер может напечатать такую шину быстро и дешево, вы потратите всего 2 цента и 10 минут на каждую. В развивающихся странах, в которых шины часто закупаются только оптом из-за границы, это может стать прекрасным вариантом для необеспеченных слоев населения. В то же время их легко можно приспособить и для личных нужд.

Модели опухолей

Исследователи из Китая и США создали трехмерные реалистичные 3D модели канцерогенных опухолей, которые существенно помогут в разработке новых противораковых препаратов, а также позволят лучше понять, как опухоли развиваются, растут и распространяются.

Как спасаются жизни

Кайба Джионфриддо был рожден недоношенным в 2011 году. Спустя 8 месяцев его отпустили с родителями домой, и хотя развитие его легких несколько отставало, дышал он нормально. Через 6 недель Кайба перестал дышать и посинел. У него диагностировали трахеобронхомаляцию, это значит, что хрящи его трахеи были настолько слабы, что она спадалась. Ему сделали трахеостомию и подключили к аппарату ИВЛ – стандартные методы лечения. Но приступы удушья продолжали повторяться. Тогда врачи решились напечатать на 3D принтере хорошо растяжимую рассасывающуюся трубку подходящего для него размера, к которой пришили спадающийся бронх ребенка. Приспособление помогло ему начать полноценно дышать, а к тому времени как оно рассосется, хрящи мальчика достаточно окрепнут и бронх больше не спадется.

9-ти месячный малыш был рожден в Китае с пороком сердца. Такое редкое заболевание чрезвычайно трудно вылечить. Команда опытных врачей решила создать и использовать полноразмерную 3D модель его маленького сердца, чтобы отрепетировать ход сложнейшей операции. В Китае такое делалось впервые. В марте 2016 врачи успешно завершили невероятно рискованную и сложную операцию. Мальчик выжил.

Будущее фармакологии: 3D печать лекарств

В прошлом году FDA одобрило лекарство от эпилепсии (Спритам), которое было создано на 3D принтере. Напечатанная таблетка растворяется быстрее, чем обычные препараты. Представьте, насколько ускорится обращение лекарственных средств в каждой второй аптеке. А что будет, если мы сможем печатать лекарства у себя дома на собственных 3D принтерах?

Кронин, химик из университета Глазго, хочет сделать с разработкой и обращением рецептурных препаратов то же, что Apple сделала с музыкой. На конференции TED он описал прототип 3D принтера с функцией сборки химических компонентов на молекулярном уровне. Пациент заходит в онлайн аптеку, покупает по цифровому рецепту нужную 3D модель и необходимые реагенты, а потом просто печатает лекарство дома. А в будущем лучше продавать не сами лекарства, а их 3D модели или приложения. Хотя у такого подхода есть и обратная сторона: недобросовестные граждане могут украсть 3D модели, чтобы печатать у себя дома любые препараты и наркотики, которые они только пожелают. В любом случае, система потребует продуманного и жесткого регулирования.

3D печать стала сегодня одной из самых прорывных технологий, и она действительно может изменить и медицину, и здравоохранение, сделав лечение дешевым, доступным и более персонализированным. Когда 3D принтеры станут еще более продвинутыми, печать биоматериалов будет тщательно регулироваться и всему обществу будет понятен принцип работы 3D печати, тогда мы войдем в новую эру. И мы сделаем все, чтобы это скорее произошло.

 

Источник

http://medicalfuturist.com/3d-printing-in-medicine-and-healthcare/