Кейс TPM3D: применение материалов для 3D-печати в ортопедии

Аддитивные технологии открывают перед медиками новые горизонты, позволяя создавать индивидуальные ортезы с невероятной скоростью. В этой статье мы расскажем о применении оборудования и материалов для 3D-печати TPM3D в таких областях медицины, как ортопедия и послеоперационная реабилитация.

О технологиях TPM3D

 Использование 3D-печати с помощью лазерного спекания для производства реабилитационных устройств открывает перед медиками новые горизонты. Эта технология позволяет создавать изделия с высокой точностью, которые при этом остаются легкими и воздухопроницаемыми.

TPM3D — известная компания-производитель оборудования для лазерного спекания — активно внедряет 3D-печать в сферу цифровой реабилитационной медицины. В сотрудничестве с Научно-исследовательским институтом трансляционной медицины Шанхайского университета Цзяо Тун и больницей Чэнь Синхай, TPM3D создала Центр применения 3D-печати в медицине.

Этот центр специализируется на разработке цифровых реабилитационных решений для пациентов. Он объединяет профессиональную оценку, сбор данных, изменение дизайна, постобработку и точную подгонку изделий. За время своего существования центр разработал более десяти видов ортопедических и реабилитационных изделий, а также накопил значительный опыт в этой области.

Примеры применения

1. Исправление осанки: Сколиозный брекет

В отличие от традиционных производственных методов, технология 3D-сканирования и 3D-печати с использованием лазерного спекания позволяет существенно сократить сроки изготовления. Это делает возможным быстрое и бесконтактное формование, что делает готовое изделие более удобным для подростков.

Готовое изделие отличается небольшим размером, лёгкостью, привлекательным внешним видом, дышащей структурой и прочностью, что делает его идеальным для повседневного использования.

В августе 2022 года компания TPM3D была удостоена награды Министерства промышленности и информационных технологий КНР как демонстратор 3D-печати в области сколиозных ортезов.

2. Поддержка позвоночника: Тораколюмбальный корсет

Компания разработала разнообразные тораколюмбальные опоры для пациентов всех возрастов, перенесших операции на позвоночнике. В качестве примера можно привести случай с 82-летней пенсионеркой, работавшей учительницей. У неё был перелом позвоночника, и по требованиям консервативного лечения она должна была находиться в постели от 6 до 8 недель.

Однако после того как она начала носить 3D-печатный ортез, созданный с помощью технологии SLS, её пребывание в постели сократилось до 3 недель.

3. Поддержка шеи: Шейный ортез

 

Для проведения операций на шее и не только, центр разработал и создал специальные опоры для шеи. Эти опоры могут легко открывать место разреза, что позволяет с удобством менять повязки. Кроме того, их можно изготовить индивидуально для каждого пациента, учитывая особенности его хирургического вмешательства.

4. Реабилитация голеностопа: Голеностопный ортез

Голеностопный ортез представляет собой устройство, предназначенное для контроля движений в голеностопном суставе. Он может быть использован в различных ситуациях: для фиксации суставов при артритах, травмах, переломах, а также для коррекции деформаций голеностопа. Однако, несмотря на многообразие серийно выпускаемых моделей ортезов, индивидуальный подход к лечению не всегда оказывается возможным из-за ограниченного выбора. 

Хотя старые гипсовые голеностопные ортезы и помогают решать указанные проблемы, у них есть существенные недостатки:

• Низкая эффективность производства и формовки;

• Высокие требования к техническим навыкам врача;

• Грязная рабочая среда;

• Ограниченная посадка;

• Однообразный внешний вид;

• Плохая воздухопроницаемость.

 

3D-печатный голеностопный ортез, созданный на SLS-принтере, может существенно упростить процесс лечения, сократить время на изготовление и адаптацию самого ортеза, а также обеспечить аналогичные или даже лучшие результаты, чем традиционные методы. Кроме того, этот ортез значительно удобнее для пациентов, так как он выполнен в виде легкой полой конструкции. 

Отличная прочность применяемого для 3D-печати нейлонового полимера обеспечивает долговечность изделия.

5. Лечение локтя: Локтевой ортез

Локтевой ортез представляет собой специальное реабилитационное устройство, предназначенное для подростков, страдающих от внутренней и внешней ротации локтя. Этот ортез создан с использованием технологии 3D-печати SLS, что обеспечивает его превосходный ортопедический эффект, а также легкость и воздухопроницаемость.

6. Восстановление запястья: Лучезапястный ортез 

 

Как и другие реабилитационные ортезы, опоры для запястья могут обеспечить хорошую фиксацию и защиту запястья пациента после операции. 

7. Лечение тазобедренного сустава

Приведенный случай демонстрирует разработанное центром индивидуальное изделие для поддержки тазобедренного сустава. 

 

Пациент — это ребёнок в возрасте до трёх лет, который после перелома средней трети бедра и проведённой по этому поводу операции столкнулся с трудностями в поиске подходящего готового приспособления. Специалисты центра разработали и изготовили для него индивидуальную опору для бедра, которая идеально подошла.

8. Профилактика и лечение: Ортопедические стельки

Персонализированные ортопедические стельки для пациентов могут быть напечатаны на основе результатов тестирования подошвенного давления и анализа походки.

Они помогают пациентам с церебральным параличом, диабетом, внутренними и внешними ротациями стопы, плоскостопием и другими нарушениями чувствовать себя увереннее во время ходьбы. Обеспечивая надежную поддержку стопы, они эффективно способствуют правильному выравниванию нижних конечностей, что, в свою очередь, улучшает координацию движений и стабилизирует походку.

9. Ортопедическая подушка

В современном мире люди всё чаще работают и живут в быстром темпе, что приводит к постоянному напряжению мышц шеи и плеч. Из-за этого возникает неправильная осанка, что, в свою очередь, может стать причиной боли в шее и спине.

Чтобы помочь в этой ситуации, компании TPM3D и BASF объединили усилия и создали 3D-печатную лёгкую воздушную подушку. Она отличается высокой прочностью, хорошей эластичностью, водонепроницаемостью и антибактериальными свойствами. Эта подушка способна эффективно поддерживать голову и шею пользователя, снимая напряжение с мышц шеи, улучшая качество сна и способствуя нормализации изгиба шеи.

В заключение

Помимо вышеперечисленных продуктов, TPM3D, используя свои материалы и оборудование, занимается разработкой и производством коленных ортезов, ортопедических средств послеоперационной фиксации и других медицинских изделий для цифровой реабилитации.

В будущем компания планирует активно продвигать использование технологий 3D-печати с помощью лазерного спекания в области цифровой реабилитационной медицины.