Упс! Не вдала спроба:(
Будь ласка, спробуйте ще раз.

Менші за скріпку: як в Україні друкують титанові імпланти для тварин

Yaroslav Holovenko
Yaroslav Holovenko CEO 3D Metal Tech
0
5 хвилин читання

Коли ми чуємо про металевий 3D-друк, в голові зазвичай виникають деталі механізмів, шестерні, вузли або складні людські протези. Але найцікавіше зараз відбувається там, де розміри деталі вимірюються не метрами, а міліметрами - у ветеринарній мікрохірургії.

Титанові імпланти для тварин
Титанові імпланти для тварин Серія мікроімплантів для дрібних тварин

Причина прагматична: виточити деталь розміром із вишневу кісточку на звичайному фрезерному верстаті — це або ювелірне пекло, або невиправдано дорого.

Мікрохірургія, де немає стандартних розмірів 

У людській ортопедії все відпрацьовано десятиліттями: є чітка лінійка пластин та гвинтів. У ветеринарії цей номер не проходить. Хірург, який збирає докупи лапу тхора або шию чихуахуа вагою трохи більше кілограма, щоразу вирішує нову інженерну задачу.

Саме з таким запитом біоінженерна компанія Bio3DTech, яка спеціалізується на розробці інноваційних ортопедичних рішень з застосуванням 3D-друку у ветеринарній медицині, звернулася до інженерів 3D Metal Tech. Завдання: розробити та виготовити серію мікроімплантів і міжхребцевих кейджів для дрібних тварин.

Тобто створити деталь, яка важить менше ніж один грам, але витримує стрибки тварини. Також вона повинна мати пористу структуру, щоб кістка зрослася з металом та не викликала відторгнення. І головне — її зручно брати та фіксувати під час операції.

Найбільше вражав розмір. Окремі готові елементи виявилися буквально меншими за стандартну канцелярську скріпку. Власне, її й поклали поруч під час макрозйомки - просто щоб людське око змогло осягнути цей масштаб.

Титанові імпланти
Титанові імпланти Серія мікроімплантів і міжхребцевих кейджів для дрібних тварин

Підписуйтеся на наші соцмережі

Окремою вимогою стала можливість кольорового маркування. Під час операції лікар має швидко визначити тип і розмір імпланта, тому візуальна ідентифікація економить дорогоцінний час.

Чому саме титан? 

Складна геометрія сучасного ветеринарного імпланта - це не просто шматок металa. Це гібрид: тут є і дзеркально гладкі поверхні, і внутрішня різьба, і мікропористі зональні ділянки, у які з часом проростає жива кісткова тканина.

Титанові імпланти
Титанові імпланти Дзеркально гладкі поверхні, внутрішня різьба, мікропористі зональні ділянки

Зробити таке класичними верстатами нереально. Тому вибір припав на технологію SLM (селективне лазерне плавлення).

У виробництві використовувався сертифікований титановий сплав Ti-6Al-4V ELI. Це класика для біомедицини: міцний, легкий і нейтральний для організму.

Процес виглядає так: тонкий шар титанового порошку розрівнюється по платформі, лазерний промінь точно за кресленням сплавляє мікрочастинки між собою, потім наноситься наступний шар. І так сотні разів поспіль.

Головна складність полягала в стабільності: коли ти друкуєш такі дрібні деталі, будь-яка похибка робить імплант непридатним для посадки в кістку.

Полірування під мікроскопом та заломлення світла 

Надрукувати деталь — це лише половина справи. Далі починається ручна робота:

  • 1
    Знімання підтримок. Деталь під час друку тримається на мікропідпорках. Видалити їх із виробу розміром 5 мм і не деформувати його — це майже ювелірка.
  • 2
    Зональне полірування. Контактні зони шліфують до дзеркала, а ось пористу частину не чіпають навмисно. Саме через ці мікропори організм «проростає» в титан кістковою тканиною, роблячи імплант частиною скелета.
  • 3
    Анодування (колір без фарби). Деталі піддають електрохімічній обробці, завдяки якій на титані виростає оксидна плівка. Вона змінює колір деталі за рахунок заломлення світла (явище інтерференції) — у цьому випадку імпланти отримали сині та фіолетові відтінки.

Колір тут - не для краси. Коли у хірурга під час операції на столі лежить кілька подібних мікродеталей, він не повинен міряти їх штангенциркулем. Всі розміри маркуються кольором: узяв синій кейдж - і одразу знаєш його точну геометрію. Це економить хвилини, які під наркозом коштують дуже дорого.

Анодування
Анодування Імпланти отримали сині та фіолетові відтінки

Більше, ніж просто красивий кейс

Ця співпраця — гарний маркер того, куди рухається галузь. Металевий 3D-друк в Україні остаточно вийшов із категорії «експериментів для створення прототипів» і став повноцінним серійним інструментом.

І хоча готові деталі спокійно ховаються за звичайною скріпкою, саме такі ювелірні рішення повертають радість руху тим, хто не зможе сказати «дякую» словами. Але кожен ветеринар і господар точно побачить цю вдячність у їхніх очах — коли чотириногий пацієнт упевнено зробить свій перший крок після складної операції. 

Якщо ви хочете поділитися з читачами SPEKA власним досвідом, розповісти свою історію чи опублікувати колонку на важливу для вас тему, долучайтеся. Відтепер ви можете зареєструватися на сайті SPEKA і самостійно опублікувати свій пост.
0
Icon 0

Підписуйтеся на наші соцмережі