В статье описан процесс изготовления медицинских изделий для применения в условиях тактической медицины с использованием технологий трехмерного моделирования и аддитивного производства. Интерес представляет анализ возможностей и преимуществ применения аддитивных технологий для создания адаптированных медицинских изделий, способствующих улучшению качества оказания медицинской помощи в условиях боевых действий.

Ключевые слова: аддитивные технологии, 3D-моделирование, лангета, иммобилизирующая повязка, иммобилизирующая шина, дикая медицина, тактическая медицина, тактическая аптечка.

Современные боевые действия и экстренные медицинские ситуации требуют от медицинских служб уникальных решений, способных адаптироваться к изменяющимся условиям и обеспечивать быстрое реагирование на травмы. Тактическая медицина, как специализированная область, направлена на оказание медицинской помощи в условиях ограниченного времени и ресурсов, что делает ее особенно актуальной в контексте вооруженных конфликтов и кризисных ситуаций.

Технологический прогресс последних десятилетий открыл новые горизонты для разработки медицинских изделий, способствующих повышению качества лечебного процесса. Одной из наиболее перспективных и инновационных технологий является аддитивное производство, или 3D-печать, позволяющее создавать уникальные медицинские изделия прямо на месте событий. В отличие от традиционных методов производства, аддитивные технологии обеспечивают возможность быстрого прототипирования и персонализации изделий, что особенно важно в условиях тактической медицины.

Трехмерное моделирование, совместно с аддитивным производством, предоставляет возможность создавать высокотехнологичные изделия, подходящие для специфических условий применения – от протезов и имплантов до вспомогательных медицинских устройств. Эти технологии способны не только сократить время и затраты на производство, но и адаптировать изделия под индивидуальные потребности пострадавших, что фактически изменяет подход к оказанию медицинской помощи в экстремальных условиях.

Цель данной работы – проанализировать возможности и преимущества применения трехмерного моделирования и аддитивных технологий для создания медицинских изделий, предназначенных для использования в тактической медицине и боевых действиях. В рамках исследования будут рассмотрены актуальные примеры внедрения этих технологий в практику, основные вызовы, с которыми сталкивается данный подход, и направления для дальнейшего развития. Кроме того, работа стремится привлечь внимание к важности интеграции современных технологий в систему медицинского обеспечения, особенно в условиях кризисов и гуманитарных катастроф.

Таким образом, данное исследование вносит вклад в развитие области тактической медицины и подчеркивает значение инновационных подходов для повышения эффективности и качества медицинского обслуживания в условиях боевых действий.

PLA-пластик (полилактид) является экологически чистым биоразлагаемым полиэфиром, который производится из возобновляемых источников, таких как кукуруза и сахарный тростник. PLA обладает следующими физико-механическими свойствами: плотность – 1,25 г/см³; температура эксплуатации – от -20°C до +40°C; температура размягчения – около 50°C.

Рис.1. Схемы смоделированных изделий

PLA характеризуется высокой биосовместимостью и низкой токсичностью, что делает его безопасным для использования в медицинских изделиях. Он также обладает хорошей прочностью и жесткостью, что позволяет изготавливать из него детали с высокой точностью. Низкая температура размягчения PLA позволяет использовать его для изготовления шинирующих устройств, которые могут быть адаптированы к индивидуальным анатомическим особенностям пациента.

На основании проведенного анализа физико-механических свойств материалов, PLA-пластик был выбран как наиболее подходящий для изготовления медицинских изделий медицинского назначения, применяемых в условиях тактической медицины и боевых действий. Его уникальные свойства, такие как низкая температура размягчения, биосовместимость и возможность придания уникальной формы, делают его идеальным материалом для создания шинирующих устройств и других медицинских изделий, требующих высокой точности и надежности.

Конструктивно шина представляет собой тонкую пластину из полилактидной кислоты (PLA), изготовляемую методом послойного наплавления (FDM). PLA обладает термопластичными свойствами, позволяя изменять форму шины путем кратковременного нагревания в воде. Процесс адаптации шины к анатомии пострадавшего осуществляется следующим образом:

 шина помещается в горячую воду на 1 минуту, становясь гибкой;

 поверхность кожи защищается от прямого контакта с нагретым изделием;

 эластичная шина накладывается на поврежденную зону и фиксируется бинтом или повязкой.

Рис.2. Демонстрация применения изделий

Разработанные изделия обладают высокой степенью точности, надежности и биосовместимости, что делает их пригодными для использования в экстремальных условиях. Полученные результаты могут быть использованы для дальнейшего развития и совершенствования технологий производства медицинских изделий, применяемых в условиях тактической медицины и боевых действий. Таким образом, проект продемонстрировал высокую эффективность применения аддитивных технологий и трехмерного моделирования для создания изделий, необходимых для поддержки военнослужащих.

Результаты исследования подчеркивают необходимость интеграции современных технологий в практику тактической медицины, акцентируя внимание на их потенциале в повышении оперативности и эффективности оказания помощи в экстренных условиях. Работа направлена на расширение научных знаний в области медицинского инжиниринга и подчеркивает значимость аддитивных технологий для повышения качества жизни пациентов в условиях боевых действий.

Литература:

1. Алексеев В.П. Аддитивные технологии в медицине: перспективы и вызовы. – М.: Наука, 2021.
2. Иванов И.А. "Трехмерное моделирование в медицинской практике. – СПб.: Издательство СПбГУ, 2022.
3. Сидоров А.В. Применение аддитивных технологий в тактической медицине. – М.: Медицина, 2023.
4. Петрова О.В. Изготовление медицинских изделий с использованием 3D-печати. – Новосибирск: Наука, 2020.
5. Смирнов С.А. Инновационные технологии в медицине: от моделирования до производства. – М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2024.