Общий объём рынка 3D-печати может вырасти почти втрое к 2027 году и достигнуть 46,1 млрд руб. Об этом стало известно на заседании Научного совета РАН «Биомедицинская физика и инженерия», которое состоялось 23 июня в Российской академии наук. Мероприятие объединило ведущих экспертов в области медицины, хирургии и аддитивных технологий для обсуждения инновационных подходов в лечении и реабилитации пациентов.

Заседание открыли председатель совета, вице-президент РАН академик Владислав Панченко и заместитель председателя академик Игорь Решетов. Подчеркнув важность аддитивных технологий для современного прогресса, они отметили необходимость всестороннего изучения их потенциала в различных областях медицины, с особым акцентом на хирургические специальности.

Аддитивное производство — процесс создания физического объекта по его цифровой трёхмерной модели, как правило, послойно. Академик Игорь Решетов рассказал о применении подобных технологий в хирургии и заметил, что они позволяют повысить точность операций и сократить сроки восстановления пациентов. К примеру, сочетание данных КТ и быстрого прототипирования позволяет по-новому работать с анатомическими изображениями и изготавливать искусственные костные трансплантаты.

Разнообразие патологии — травмы, пороки развития, опухоли — порождают свои особые требования к реконструктивным материалам. «Разработка новых материалов для замены и регенерации костных и хрящевых фрагментов человеческого скелета является одной из приоритетных тенденций современного биомедицинского материаловедения», — добавил докладчик.

Покрытие на основе карбонида титана (TiCN), обогащённое функциональными добавками (Ca, P, O и Ag), демонстрирует оптимальные механические и биологические характеристики, считает Игорь Решетов. Метод магнетронного распыления является наиболее подходящим для нанесения покрытий, обеспечивая хорошую адгезию, однородный состав и точную толщину плёнки. Для создания многокомпонентных покрытий перспективным представляется использование композиционных мишеней, произведённых с помощью самораспространяющегося высокотемпературного синтеза.

Опытом использования 3D-печати в нейрохирургии поделился профессор Александр Кравчук (НМИЦ нейрохирургии им. Бурденко). К примеру, аддитивные технологии позволяют создавать индивидуальные имплантаты, что особенно важно при сложных операциях. Лазерная стереолитография используется для формирования фотополимерных полномасштабных моделей черепа, а также для создания фотополимерных пресс-форм, необходимых для их производства. Использование 3D-моделей в планировании операций обеспечивает наглядное представление патологии, возможность проектирования индивидуальных имплантатов, оптимизацию хирургического доступа путём предварительной оценки различных вариантов и детальное планирование хирургического вмешательства.

В отличие от традиционных методов, аддитивные технологии предлагают эффективное использование материала, индивидуальный процесс производства без дополнительной оснастки, быстрой переход от проекта к готовому изделию, прямое изготовление изделий по любому типу цифровых данных (CAD модель, видеограмметрические данные, томографические данные и т. д.), создание деталей со сложной топологией, невозможной при традиционных методах производства (микроэлектроника, двигателестроение, медицина) и использование материалов, недоступных для традиционных формообразующих технологий.

Старший научный сотрудник Курчатовского института Михаил Новиков рассказал, что российский рынок 3D-печати может вырасти почти втрое к 2027 году. Согласно анализу Д. Трубашевского и Е. Смокоты, с 2021 по 2022 годы отечественный рынок (оборудование, ПО, материалы, поставки, производство по запросу) вырос на 33,9 % в стоимостном выражении, на 60,1 % больше, чем с 2022 по 2023 годы.

Общий объём рынка в 2023 году составил почти 15,5 млрд руб., что более чем в два раза превышает объём 2021 года. Ожидается, что этот показатель к 2027 году достигнет 46,1 млрд руб., рассказал учёный.

Аддитивные технологии применяются для восстановления обширных дефектов костей у пациентов с боевыми травмами, отметил заместитель начальника ФГБУ «ГВКГ им. Н.Н. Бурденко» Леонид Брижань. Он обратил внимание, что повреждения конечностей превалируют и составляют 70 % всех боевых травм.

Массовость поступления, отсутствие единого алгоритма лечения таких повреждений, которые образуются вследствие нового характера поражающих свойств современного оружия, поставили задачу поиска эффективных методик реконструкции костных дефектов с привлечением современных высоких технологий. «3D-технологии позволили моделировать индивидуальные имплантаты любой сложности, максимально анатомично заместить огнестрельный костный дефект, достичь раннего восстановления функции повреждённой конечности», — заключил докладчик.

В ходе заседания члены Научного совета РАН предложили инициировать проект «Разработка и внедрение отечественной технологии производства персонализированных имплантатов из гидроксиапатита кальция методом лазерной стереолитографии».

Целью проекта является создание и внедрение в клиническую практику отечественной технологии производства персонализированных остеоинтеграционных имплантатов на основе модифицированного гидроксиапатита кальция с использованием 3D-печати для нужд реконструктивной нейрохирургии.

Такие материалы широко используются в реконструктивной хирургии костных дефектов благодаря высокой биосовместимости, остеоинтеграции и резорбируемости.