Инженеры Санкт-Петербургского политехнического университета создали программу для 3D-принтера, которая позволяет печатать головки тазобедренных протезов сразу из двух металлов. Комбинация кобальт-хром-молибденового сплава и нержавеющей стали даёт возможность изготавливать импланты с разными свойствами: твёрдой износостойкой внешней частью и пластичной внутренней. На печать одного изделия уходит около пяти часов.
В головке эндопротеза внешняя зона постоянно контактирует с чашечкой и должна быть твёрдой, но при повышении твёрдости материал становится хрупким. Внутреннюю часть, наоборот, лучше делать пластичной. Как пояснил разработчик Арсений Репнин, сталь более пластична, а сплав — твёрже. Изменяя их соотношение, можно подбирать свойства под конкретного пациента, например, с учётом его веса или образа жизни.
Программа в реальном времени контролирует параметры сплавления: мощность лазера, скорость сканирования и другие. Это позволяет формировать монолитную структуру без микротрещин на границе металлов. Для печати использовали принтер российского производства, на котором также делают детали для авиации и робототехники. Технологию предстоит подтвердить клиническими исследованиями.
Разработчики считают, что их подход открывает путь к созданию материалов под конкретные изделия, а не выбору из каталога. Это может пригодиться в авиастроении, энергетике и других сферах. Эксперты называют технологию прорывной, но отмечают вопросы с её стоимостью и сомневаются, что улучшать нужно именно головку сустава, которая изнашивается меньше других компонентов. При этом общая потребность в протезах в России — около 320 тысяч в год.