3D-ТЕХНОЛОГИИ В МЕДИЦИНЕ: ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

На протяжении всей истории человечества медицина постоянно развивалась в поисках новых и эффективных способах лечения пациентов. В 2024 году глобальный рынок здравоохранения оценивается экспертами в 423,97 миллиарда долларов США, а согласно прогнозам, к 2034 году достигнет объема в 1 445,71 миллиарда долларов. Здравоохранение – один из самых капиталоемких и наукоемких рынков: только на НИОКР тратятся миллионы долларов, не говоря уже о производстве лекарств, медицинских и лабораторных инструментов, имплантов и расходных материалов. Поэтому, одна из насущных задач отрасли - оптимизация и снижение затрат. Как сделать медицинское вмешательство более доступным без ущерба качеству? Кажется, у 3D-технологий есть на это ответ.

Применение 3D-принтеров в медицине

Технологии 3D-печати выглядят весьма многообещающими для сферы здравоохранения. Когда речь заходит о 3D-принтерах в медицине, многие из нас, вероятно, сразу представляют футуристическую лабораторию, где на промышленных 3D-принтерах безустанно печатаются новые органы, суставы, соединительная ткань и кожа. Увы, современной медицине еще очень далеко до таких масштабов, однако это не означает что 3D-принтер не может быть эффективным медицинским инструментом. На данный момент 3D-печать успешно применяется во многих областях медицины.

Протезирование и ортопедия

3D-принтеры успели прочно обосноваться в сфере протезирования и ортопедии. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), около 35-40 миллионов человек нуждаются в услугах по протезистов и ортопедов, и это число растет ввиду целого ряда факторов. Кроме того, около 2,5 миллиарда человек нуждаются в одном или нескольких вспомогательных средствах, (например, слуховые аппараты), а с учетом старения населения это число, по оценкам, достигнет 3,5 миллиарда к 2050 году.

Традиционные вспомогательные средства, в частности протезы, стоят дорого, их производство занимает довольно много времени и занимает большое количество ручного труда.

3D-принтеры помогают сделать протезы экономически эффективными, существенно сократив время производства. К тому же, 3D-печать позволяет за небольшую стоимость добиться индивидуального дизайна, что крайне важно для комфорта пациентов.

Импланты

Как и в случае с протезами, импланты (зубные, спинные, тазобедренные) являются дорогими и трудоемкими в производстве. Печать позволяет добиться индивидуального производства за меньшие деньги.

Анатомические медицинские модели и муляжи

Современные 3D-принтеры могут воспроизводить части тела и органы с высокой точностью и реалистичностью. Анатомические модели позволяют студентам-медикам, а также врачам отрабатывать свои навыки. Моделирование хирургических вмешательств минимизирует риски и помогает заранее подготовиться к сложным операциям. Например, технология 3D-печати совместно с МРТ и УЗИ используется для подготовки врачей к операциям в фетальной хирургии (операция на плоде в утробе матери).

3D-сканирование в медицине

При изучении многочисленных публикаций в Интернете может показаться, что технологии 3D-сканирования не столь распространены в медицине, как 3D-печать. Это несколько ошибочное суждение, связанное с тем, что портативные 3D-сканеры пришли в медицину позже других 3D-технологий. Тем не менее, они уверенно демонстрируют свою эффективность и находят применение во все большем количестве больниц и клиник.

Импланты, ортопедия и протезирование

Выше мы уже писали о том, что 3D-принтеры позволяют изготавливать протезы и имплантаты по индивидуальным «лекалам» и значительно ускоряют сроки производства. 3D-сканеры значительно дополняют этот подход. Благодаря портативным 3D-сканерам, измерения человеческого тела производятся быстро, точно и, что самое главное, бесконтактно. Сделанная один раз цифровая копия может быть использована многократно. Например, врачи могут вносить в нее необходимые изменения непосредственно в специализированном ПО. Это особенно удобно при лечении детей, которые быстро растут и меняются.

Кроме того, 3D-сканирование позволяет оптимизировать бюрократические процессы в некоторых странах, которые требуют от специалистов по протезированию вести обширную медицинскую документацию, в том числе... хранить слепки в течение многих лет. 

Интраоральные сканеры

В стоматологии 3D-сканеры завоевали большую популярность. Их можно использовать для лечения и диагностики. Также, технологии 3D-сканирования помогают изготавливать коронки и зубные протезы.

Диагностика

Точность, с которой 3D-сканеры оцифровывают человеческое тело, позволяет использовать их в диагностике пациентов. Современные 3D-сканеры собирают не только геометрические, но и текстурные данные, что позволяет использовать их для обнаружения кожных заболеваний, нарушений опорно-двигательного аппарата (например, сколиоза) и даже некоторых видов рака.

Наблюдение пациентов

Портативные 3D-сканеры отлично подходят для мониторинга пациентов, проходящих курс лечения. Быстрая неинвазивная оцифровка, не требующая специально оборудованных помещений, помогает врачам упростить наблюдение за пациентом, и позволяет документировать процесс выздоровления с особой точностью. Одно из основных применений - наблюдение за ходом лечения жертв ожогов в случаях, когда физический контакт воспрещен.

Кейсы применения 3D-сканеров Calibry в медицине

Наши портативные 3D-сканеры успешно применяются в таких областях медицины, как детская ортопедия, пластическая хирургия и протезирование.

Так, клиника в Германии совместно с нашим партнером Phoenix Gmbh разработала полноценную технологическую цепочку с применением 3D-технологий, направленную на снижение врачебной нагрузки. С помощью 3D-сканера Calibry, ПО Calibry Nest и Geomagic Wrap, а также 3D-принтера Tractus удалось снизить нагрузку ортопедов на 40 %, что, в свою очередь, снизило затраты клиники на ФОТ. Вы можете ознакомиться с примером использования 3D-сканера Calibry в ортопедии на нашем сайте.

Французская некоммерческая организация использовала портативный 3D-сканер Calibry, чтобы снизить стоимость протезов для детей с врождённой аномалией конечностей. Бионические протезы стоят дорого, а косметические не особо функциональны и удобны, особенно, когда речь заходит о детях. Протезы, изготовленные с помощью 3D-технологий, смогли обеспечить необходимую функциональность и комфорт по цене 50 евро за штуку. Более подробную информацию можно найти в нашей статье о доступных протезах с 3D-сканером Calibry.

Благодаря точной оцифровке частей тела 3D-сканеры часто используются для протезирования лица, где важны не только функциональные, но и эстетические характеристики.

Искусственные глаза, уши и части лица создаются на основе точной копии лица. Напечатанные на 3D-принтере, они практически неотличимы от настоящих, а цена производства значительно ниже традиционных методов.

Плюсы 3D-технологий в медицине

3D-технологии обладают рядом неоспоримых преимуществ:

• Быстрое время производства (в то время как традиционные методы производства занимают дни или даже недели, 3D-сканерам и принтерам нужно пару часов на выполнение того же объема задач)

• Неинвазивность измерений (удобно для детей, пациентов с ожогами и т.д.)

• Измерения, наблюдение за пациентом и диагностика могут проводиться практически на ходу, так как не требуется специально оборудованных лабораторий

• Цифровые копии пациента содержат необходимую для врачей информацию по поводу здоровья, легко хранятся (не занимают много места) и ими легко обмениваться

• Быстрая окупаемость инвестиций и экономия на ФОТ