Развитие 3D технологии в свете медицины началось совсем недавно, однако скорость, с которой развивается эта среда, потрясает.
В настоящее время все больше и больше медицинских отраслей применяет технологии 3D моделирования, для того чтобы отслеживать те или иные показатели.
Первым случаем с применением 3D технологий в медицине стала имплантация органа, сделанного с помощью компьютерной томографии и 3D-принтером в 1999 году.
Моделирование позволяет с высокой точностью воссоздавать разные прототипы органов, протезов и имплантов. Использование компьютерной томографии и моделирование органов на компьютере позволяет врачам сильнее углубиться в строение тех или иных частей тела и позволяет более точно проследить происходящее с ними.
С помощью распечатанных моделей молодое поколение врачей может учиться, не подвергая риску жизни пациентов.
Основными направлениями 3D моделирования на данный момент являются:
· Стоматология
· Имплантация
· Протезирование
Протезирование – в настоящее время является одной из самых важных
и широко развивающихся областей. Многие ученые считают, что именно протезирование может являться ключем для так называемого секрета долголетия. Огромную часть в изучении данного процесса занимают Япония и США. Так, например, в Японии медицинское моделирование объединили с робототехникой для того, чтобы восстановить подвижность протезов. В 2019 году были проведены первые испытания, согласно которым, напечатанную на 3D принтере модель руки подключили с помощью высокоточных каналов к нервным окончаниям, что позволило пациенту в полной мере пользоваться новообретенным протезом.
Стоматология. Эта сфера деятельности развивается уже очень давно и именно она является самой распространенной и часто встречаемой в человеческой жизни. По статистике около 45% людей в возрасте от 20 до 55 пользовались коронками. С помощью современных 3D технологий врач может получить максимально четкий и точный снимок зуба и создать долговечную коронку, которая будет идеально подходить под нужный слот.
Имплантация. В данном случае подразумевается создание и калибровка внутренних органов человеческого организма. Эта область медицины давно стояла в приоритете у врачей, однако только сейчас, с расширением медицинских технологий, у медиков появилась возможность развивать данную сферу. Широкое распространение данная технология получила на востоке. В Южной Корее, Китае и Японии процедуры с использованием имплантов являются уже обыденностью. В основном все импланты изготавливаются из сплава титана. Считается что это самый лучший материал, который можно использовать для изготовления имплантов, т.к. он один из немногих практически не отторгается организмом. Ассимиляция живых тканей с имплантами из подобных сплавов практически всегда происходит безболезненно.
Самым главным инструментом в 3D моделировании является высокоточный принтер, который используется для создания и изготовления необходимых частей.
Созданием подобных принтеров сейчас занимаются компании по всему миру, в том числе и в России. Так, в нашей стране к 2020 году планируется создание и выпуск особого SLM-принтера, принцип печати которого заключается в технологии плавки металлического порошка. Данный способ позволит сильно сократить затраты времени на печать при этом не нанося удар по качеству. Такой аппарат, по заявлению его создателей, будет в 2-3 раза быстрее и эргономичнее чем нынешние аналоги и будет стоить в разы дешевле зарубежных моделей.
Важным компонентом 3D моделирования и печати является и ПО, которое необходимо для создания и построения правильных и четких моделей. На данный момент на рынке существует несколько крупных 3D модуляторов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки перед остальными.
В основе создания 3D моделей в компьютерной среде является томография, которая позволяет делать снимки, а потом переводить эти снимки в координаты, по которым в последствии будет создаваться нужная модель.
Использование данной технологии широко применяется не только для печати, но и для отдельного компьютерного моделирования. Созданная таким образом модель любой части тела доступна для изучения и способна показать врачам полную картину болезни и поражения.
В данный момент технология 3D моделирования в медицине развивается в положительном быстром темпе. Появляются новые технологии, новые сплавы и новые способы внедрения. Все это делает позитивную среду для использования протезирования и имплантирования в новых сферах. Так, например, за последние несколько лет начали появляться первые операции по замене сердца человека на напечатанную модель, которая будет так же служить ему верой и правдой. Внедрение новых технологий позволяет появиться надежде на колоссальные изменения, которые позволят полностью моделировать и модифицировать человеческое тело.
