Преимущества 3D-печати в ветеринарии

• Индивидуальная подгонка. 3D-печать позволяет создавать протезы и имплантаты индивидуально под анатомические особенности животного по данным КТ или МРТ
• Быстрое изготовление. С помощью трёхмерной печати можно быстро разработать и изготовить нужные для операции элементы, что помогает успешной реабилитации животного 
• Лечение сложных и нетипичных травм. Некоторые травмы, например, сложные переломы челюсти, часто невозможно стабилизировать стандартными хирургическими конструкциями. Благодаря 3D-печати можно создать нестандартный имплант или протез под конкретную травму и проводить более сложные операции
• Реабилитация ценных племенных и спортивных животных. В племенном и спортивном животноводстве стоимость лечения оправдана сохранением генетического и экономического потенциала животного
• Снижение времени на операции. Использование индивидуальных имплантов уменьшает продолжительность операций, время животного в наркозе и риск осложнений

Сложности и вызовы применения 3D-печати

• Прочность напечатанных элементов. Напечатанные импланты и протезы должны выдерживать нагрузку под животными массой до 500-800 кг и не разрушаться при нормальной физической активности
• Разработка материалов. Импланты должны быть биосовместимыми, чтобы организм их не отторгал, а материалы протезов — выдерживать условия окружающей среды (воду, грязь, пыль, камни и твёрдые покрытия)
• Стоимость. Сегодня для обычных фермерских животных 3D-печать имплантата бывает экономически невыгодна

Реальные примеры использования 3D-печати для КРС и лошадей

3D-печать в ветеринарии крупных животных открывает много новых возможностей, например, протезирование копыт или фиксацию повреждённых костей и молодняка. Пока успешно реализованных примеров не так много, но технологии, доказавшие эффективность у мелких животных, постепенно масштабируются на лошадей и крупный рогатый скот.

1. Титановый имплантат позвоночника у лошади

Команда ветеринаров из французской клиники Clinique de Grosbois совместно с инженерной компанией 3D Medical использовала титановый имплантат CIS (cervical integrated spacer) для фиксации шейного отдела позвоночника у спортивной лошади массой 540 кг. Имплантат заменил разрушенный участок позвоночного диска и позволил лошади вернуться к привычной активности. Без вмешательства животное пришлось бы усыпить.

2. Орбитальные имплантаты для лошадей

При тяжёлых травмах головы у лошадей часто происходят переломы глазницы. После этого у животного остаётся дефект орбитальной стенки, который может привести к деформации черепа, вызывать хроническое воспаление или мешать установке глазного протеза. Обычно такие дефекты закрывают универсальными силиконовыми вставками или просто зашивают ткани.

Исследователи из Франции и Германии напечатали индивидуальные имплантаты из фотополимерной смолы и биоразлагаемого пластика полилактида для реабилитации лошади после травмы глазницы. Эксперименты показали высокую точность подгонки и хорошую совместимость материалов с тканями животного. Напечатанный имплант позволил восстановить объём орбитальной полости, защитить ткани глазницы и улучшить косметический и хирургический результат.

3. Биокерамические имплантаты для регенерации костей

Учёные из нескольких европейских университетов протестировали напечатанные биокерамические импланты для восстановления разрушенных костей у лошадей. Материал брушит (дигидрофосфат кальция) показал хорошую биосовместимость, а через шесть месяцев после его установки новая костная ткань заместила 40% импланта. Без него пустые дефекты кости заполняются фиброзной тканью. Предполагается, что биокерамический материал с высокой вероятностью подойдёт и для других крупных животных, к примеру, коров, верблюдов и оленей.

4. Телёнок с челюстной травмой

С технологией 3D-печати активно работают в ветеринарной клинике Университета Флориды. Один из ярких примеров помощи животным при сложных травмах — лечение новорождённой тёлки по кличке Картошка, которая получила сложный двусторонний перелом челюсти. Стандартную фиксацию металлическими пластинами и винтами выполнить было невозможно: кость тонкая, телёнок растёт, а сама конструкция слишком громоздка. Чтобы помочь Картошке, команда ветеринаров и инженеров создала лёгкий ортопедический каст-шлем из прочного пластика, повторяющий форму головы животного. Конструкция не мешала сосанию молока и легко снималась, чтобы её можно было чистить и заменять детали по мере роста животного. Картошка быстро восстановилась и вернулась к сосанию молока, а через два месяца её челюсть полностью зажила.

3D-печать в российской ветеринарии

В России технологии 3D-печати в ветеринарии активно развиваются. Уже есть немало успешных примеров лечения и реабилитации домашних питомцев, однако известных случаев применения напечатанных протезов для скота или спортивных лошадей пока нет. Для нашей страны это направление остаётся перспективным и почти не освоенным, что открывает возможности для новых исследований, которые продлят жизнь ценным продуктивным животным.

Читайте также:

• Ультразвуковые сканеры для диагностики болезней скота: новая эра ветеринарии
• Рынок ветпрепаратов для скота и птицы
• Биопрепараты в животноводстве: как повысить иммунитет скота без химии
• Лошадь сломала ногу и вывихнула сустав: что делать коневоду?
• Мастит у овец: профилактика и лечение
• Читаем возраст лошади по зубам: чашечки, звёздочки и другие тайны улыбки
• Правила перевозки скота: ответственность за нарушения ужесточат