Аддитивное производство в ветеринарии

Аддитивное производство позволило создать все методы лечения и применения, необходимые для ветеринарной медицины, для наших друзей-животных. Согласно отчету компании Grand View Research, Inc., к 2028 году мировой рынок ветеринарной деятельности достигнет 114,4 млрд долларов. Однако теперь есть не только ветеринары, которые заботятся о благополучии наших животных с помощью 3D-печати, но коммерческие компании также усердно разрабатывают новые приложения, чтобы они тоже могли помогать животным. 

С помощью 3D-печати многие проблем связаны с протезами и ортезами можно решить. Кроме того, инновации в разработке материалов позволили разработать еще больше материалов, отвечающих различным потребностям отрасли. Таким образом, материалы обеспечивают множество преимуществ, таких как снижение затрат, сокращение времени ожидания, а также высокая степень персонализации. Тем не менее, инновационные подходы могут также формировать и упрощать отдельные этапы, которые проходит пациент-животное при посещении ветеринара, использующего аддитивное производство. Как правило, такие материалы, как PEEK, PEKK и, для хирургических операций, стоматологические пластики, такие как, например, нейлон, PLA и PVA, находят свое применение среди ветеринаров, использующих 3D-печать.

Часто первым шагом перед операцией или изготовлением протеза является сканирование. Поскольку некоторые животные не помещаются в стандартный ветеринарный компьютерный томограф из-за их состояния и других проблем (в частности, связанных со способностью лежать неподвижно), здесь уже возникают первые проблемы, и именно здесь мы можем увидеть преимущества обращения к 3D-технологиям. С помощью 3D-сканирования можно выполнять не только быстро, что, в свою очередь, не требует седации, но и с высокой степенью точности. Благодаря тому, что это портативное устройство, можно без проблем сканировать любое животное, в отличие от обычных КТ-сканеров. Среднезападный университет в Глендейле, штат Аризона, использовал 3D-сканер Artec для сканирования хвоста недавно умершего аллигатора. Хотя для живого аллигатора, которого нашли без хвоста необходимо было сделать адаптацию к точному размеру, 3D-сканирование смогло зафиксировать все детали хвоста, что помогло команде создать новый хвост.

Среди других примеров удачного использования 3D-печати – шина для кошки, которая была изготовленная из PETG и напечатанная на 3D-принтере Ultimaker S3, индивидуально адаптирована к размеру и деформации котенка, но и учитывала процесс рост животного. Также, благодаря напечатанному на 3D-принтере зубу собака снова смогла есть.

Кроме того, аддитивное производство в ветеринарии хорошо подходит для создания хирургических и анатомических моделей. Здесь хирургические модели особенно помогают ветеринарам добиться лучших хирургических результатов, что в то же время позволяет значительно сократить время хирургического вмешательства. В частности, это шаблоны, напечатанные на 3D-принтере, которые содержат точные плоскости разреза и отверстия соответствующего пациента-животного, что позволяет хирургам заранее практиковаться на этих шаблонах. Это подходит не только для сложных и малоизвестных операций, но и для ортопедических травм, таких как разрыв крестообразной связки или даже врожденные проблемы с конечностями. Анатомические модели, которые можно разделить на модели акупунктуры, органов, скелета или даже упражнений, также оказывают большую помощь ветеринарам. 

Список компаний, использующих 3D-печать в ветеринарии, растет: Think3DDD, PlayVet, CABIOMEDE, DiveDesign или даже Formlabs и Artec3D, и это лишь некоторые из них.

Что касается процесса, технологий и материалов, используемых в процессе, первым шагом является 3D-сканирование. После того, как сканирование было выполнено — либо в помещении компании, либо у ветеринара — программное обеспечение используется для создания цифрового изображения, например, протеза или ортеза. После 3D-печати и постобработки его можно носить напрямую. При использовании технологии FDM/FFF могут использоваться многие виды термопластичных полиуретановых пластиков (ТПУ) различной толщины, полипропилен (ПП), политентерефталат (ПЭТ) и другие.

Несмотря на то, что ассортимент имплантируемых материалов для животных уже чрезвычайно широк, выбор биосовместимых материалов, которые можно одновременно стерилизовать, остается крайне ограниченным. Кроме того, одной из основных проблем является образование биопленки в имплантатах, изготовленных аддитивным способом. Такая биопленка, представляющая собой своеобразное объединение бактерий, отличается особой устойчивостью и трудно поддается удалению. Над этим вопросом ученые еще будут работать.