06. Особенности 3D-печати для медицинских целей
3D печать активно применяется в медицинской индустрии. Напечатанные изделия не только помогают обучать врачей, но и могут иметь практическое, медицинское применение.
Аддитивное производство позволяет производить индивидуальные изделия под каждого пациента, под его особенности и требования. К тому же они обходятся значительно дешевле промышленных аналогов, так как нет необходимости перенастраивать целые производственные линии под каждый отдельный случай. Немаловажным фактором является время – благодаря 3D печати скорость производства кратно увеличивается. Во-первых, не всегда один подрядчик может произвести все необходимое в одном месте, но аддитивное производство практически лишено этого недостатка. Во-вторых, появляется возможность редактировать проект с невероятной скоростью, основываясь на непосредственном опыте использования.
Сейчас на 3D принтерах производят точные учебные инструменты для хирургов, сделанные на основе реальных случаев. Модели органов производят с помощью FDM, SLA, SLS и MJ. Особое распространение 3D печать получила в стоматологии, на смоделированную челюсть пациента можно «примерять» будущие импланты, что повышает качество и безопасность будущей операции. Сами импланты также печатаются из алюминия или титана по технологии MJ, которая обеспечивает хирургическую точность и необходимую прочность.
3D печать также используется для изготовления протезов. Они всегда должны быть индивидуально приспособлены, поэтому промышленные протезы в среднем стоят от 5 то 50 тыс. долларов. И здесь аддитивное производство вновь приходит на помощь. Хотя основу протезов все еще производят традиционным способом, требующие индивидуализации части уже печатают, снижая стоимость готового протеза для тех, кто в нем нуждается.
Требования медицинской промышленности
Кастомизация
Индивидуальный характер здравоохранения означает, что 3D печать является идеальным решением для медицинской промышленности. Вместо того чтобы производить тысячи идентичных компонентов, 3D печать позволяет создавать протезные и ортопедические изделия, адаптированные к конкретной анатомии пациента, повышая их эффективность.
Сложность
Возможности 3D печати по созданию любых сложных форм - безграничны. Тонкие каркасы, которые идеально соответствуют контуру кости или пористые металлические детали, легко изготавливаются, позволяя создавать конструкции, которые ранее были невозможны (включая кости лица, суставы и локтевую кость).
Время выполнения
3D печать позволяет дизайнерам и инженерам быстро создавать реалистичные прототипы и, в конечном итоге, существенно сокращать время выхода на рынок. Очень важно для успеха любого медицинского устройства, получить обратную связь от врачей и пациентов и быстро реализовать эти замечания в новой версии усовершенствованной конструкции. С помощью 3D печати это возможно в течение нескольких часов.
Стоимость
Наряду с возможностью создавать нестандартные, сложные детали, 3D печать лучше всего подходит для штучного производства. Это снижает стоимость минимальной партии. Кроме этого, 3D печать более экономична, так как формируется существенно меньше отходов дорогостоящих материалов, чем при классическом производстве.
Мультиматериальные детали
Некоторые технологии 3D печати теперь также могут печатать детали из разных материалов за один процесс. Преимущество этого состоит в том, что теперь модель может иметь различные секции, представляющие кости, органы и мягкие ткани, что позволяет хирургам и врачам еще лучше понимать, как будет чувствовать себя тело пациента при использовании модели в хирургии.
Стерилизуемость
лагодаря применению некоторых деталей, используемых в медицинской промышленности, стерилизуемость является важным свойством материала. Список некоторых наиболее распространенных стерилизуемых материалов, используемых в 3D печати, приведен в таблице ниже.
| ABS M30i | FDM | Гамма-облучение, окись этилена |
| PC-ISO | FDM | Гамма-облучение, окись этилена |
| PPSF | FDM | Паровой автоклав, этиленоксид, газовая плазма, химическое, гамма-облучение |
| Ultem | FDM | Паровой автоклав |
| PA12 (нейлон) | SLS | Паровой автоклав, этиленоксид, газовая плазма, химическое, гамма-облучение |
| 17-4PH из нержавеющей стали | DMLS/SLM | Паровой автоклав, этиленоксид, газовая плазма, химическое, гамма-облучение |