В РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России активно применяются аддитивные технологии для симуляционного обучения врачей, ординаторов и студентов. Отработка практических навыков стала доступнее благодаря развитию Инжинирингового центра Университета, на базе которого с использованием 3D-печати разрабатываются и изготавливаются медицинские учебные тренажеры, анатомические модели костей и органов.
«Лаборатория промышленного дизайна Инжинирингового центра в настоящее время оснащена 3D-принтерами от начального до профессионального уровня. У нас есть четырнадцать единиц FDM-принтеров. В основе их работы лежит последовательное наслоение тонкой нити расплавленного пластика до создания цельного трехмерного объекта. На этих принтерах мы печатаем прототипы костей, формы для литья, различные учебные тренажеры и многое другое, — рассказал специалист по аддитивным технологиям, инженер лаборатории промышленного дизайна Инжинирингового центра РНИМУ Никита Игоревич Шульгин. — Также в нашем арсенале три фотополимерных SLA-принтера, печатающих жидкими полимерами — смолами, затвердевающими при облучении светом. С их помощью мы изготавливаем более сложные модели, в которых не должно быть видно слоев, необходима максимально гладкая поверхность и точная детализация. Например, это прототипы зубов, черепов».
Тренажеры и анатомические модели уже применяются в подразделениях Мультипрофильного аккредитационно-симуляционного центра (МАСЦ) РНИМУ для обучения школьников, студентов, а также практикующих врачей на курсах повышения квалификации.
«Работа с 3D-объектами в нашем Центре ведется активно и в нескольких направлениях, — пояснил директор МАСЦ Павел Алексеевич Лопанчук. — Травматологи используют модели кистей рук, стоп для обучения ординаторов техникам остеосинтеза и фиксации костных отломков. Челюстно-лицевые хирурги применяют в рамках своих тренингов модели черепа. Они необходимы докторам и в практической деятельности. При реальной травме головы пациенту делается томограмма. На ее основании распечатывается трехмерная пластиковая модель черепа с детализацией повреждений. Она помогает врачам подготовиться к операции — подобрать пластины и шурупы, которыми можно будет фиксировать костные отломки. Благодаря этому после совершения разреза хирурги не тратят времени на техническую сторону. Специалисты используют уже заготовленный фиксирующий материал, который подобрали и проверили на трехмерной модели заранее. Кафедра топографической анатомии и оперативной хирургии применяет в своей работе анатомические модели костей при обучении студентов навыкам первичной медицинской травматологической помощи. Например, речь о наложении фрезевых отверстий для нейрохирургических операций для доступа к различным отделам черепных ямок. Помимо этого, на трехмерных объектах у нас обучаются и школьники».
Как отмечают сотрудники учебного центра МАСЦ, применение аддитивных технологий показало ряд преимуществ, благодаря которым без дополнительных усилий можно знакомить обучающихся с самыми сложными и редкими патологиями не только в теории, но и на практике.
«Как правило, биологический костный материал представлен всего в нескольких вариантах. Мы же, изготавливая прототипы по сканирующим томограммам, в количестве вариаций не ограничены. Также стоит отметить, что 3D-модели более доступны и бюджетны в сравнении с биологическим костным материалом, — добавил Павел Алексеевич. — Сейчас Инжиниринговый центр РНИМУ под наш заказ печатает трехмерные образцы трубчатых костей. Они используются для обучения навыкам фиксации при эндопротезировании крупных суставов: коленного, тазобедренного».
Лаборатория промышленного дизайна Инжинирингового центра готова к реализации амбициозных и экспериментальных задач с различными подразделениями РНИМУ.
«В ближайшее время мы ожидаем поставку современного промышленного 3D-принтера. Это позволит нам изготавливать трехмерные объекты, используя практически весь спектр материалов для FDM-печати. В частности, мы планируем начать создавать модели из органического полимера — полиэфирэфиркетона (PEEK). Данный инженерный термопласт по прочности может заменить титан, но при этом не реагирует на перепады температур. Часто его используют для изготовления имплантатов в хирургии, ортопедии, стоматологии. В отличие от изделий из титана, импланты из PEEK не вызывают у пациентов дискомфорта при повышенной температуре тела или гипотермии — переохлаждении организма. Используя возможности нового принтера, совместно с отделом экспериментальной хирургии мы планируем начать разработку и печать собственных имплантатов», — поделился Никита Игоревич.
