Лабораторії 3D-друку та біомедичної інженерії створюють персоналізовані імплантати (Новини компаній)

Сьогодні друковані індивідуалізовані імплантати широко використовувані в щелепно-лицевій хірургії, ортопедії та травматології, стоматології. Численні дослідження доводять високу точність встановлення кастомних імплантатів та поліпшення медичних результатів.

3D-друк пронизує медичну сферу, виводячи на новий рівень освіту та спілкування з пацієнтами, вдосконалюючи хірургічне планування та скорочуючи час операцій. Така технологія є важливим та корисним надбанням сучасного світу, адже дає змогу реалізувати тривимірну візуалізацію у вигляді друкованих фізичних об’єктів. І якщо раніше скористатися такими науково-технічними досягненнями можна було лише за кордоном (поїхати особисто, або ж замовити послугу та очікувати на коштовне виготовлення та доставлення), то сьогодні маємо нагоду радіти з того факту, що в Україні є такі лабораторії — Лабораторія біомедичної інженерії ІТО НАМНУ в Києві та Лабораторія для вивчення екто- та ендопротезування у Вінниці — здатні реалізовувати високоточні проєкти.

Про цю значущу подію для української хірургії та медицини загалом стало відомо з нещодавньої розмови зі спеціалістами згаданої Лабораторії біомедичної інженерії ІТО НАМНУ — к.м.н., лікарем ортопедом-травматологом, керівником Лабораторії Олександром Анатолійовичем Галузинським та головним інженером Лабораторії Світланою Валеріївною Бурбурською — які завітали до Вінниці на запрошення керівника вінницької Лабораторії для вивчення екто- та ендопротезування Олексія Михайловича Ліхіцького (доцента ВНМУ ім.М.І.Пирогова, лікаря-стоматолога та керівника ПП «Родинний стоматологічний центр»). В ході зустрічі спеціалісти ділились досвідом, та обговорювали перспективи розвитку згаданих медичних напрямків. Тож ділимося цікавими та важливими подробицями.

Переваги 3D-технологій у медицині для найкращого клінічного сценарію

3D-принтери перестають бути «екзотичними» машинами, поступово перетворюючись на буденну складову сучасної медицини: тепер вдається не просто «поремонтувати» пацієнта за допомогою серійного імплантату, а втілити максимально якісний персоналізований підхід, забезпечити вищу якість життя пацієнта, врахувавши найдрібніші деталі проблеми та особливості його тіла. «Тепер є можливість не підлаштовувати пацієнта під серійний імплантат, а виготовити кастомну конструкцію для конкретного випадку», — говорить Олександр Галузинський.

Якщо ж консолідувати такі можливості з потужностями вінницької Лабораторії для вивчення екто- та ендопротезування, де завдяки зусиллям та досвіду к.м.н., асистента курсу основ стоматології кафедри хірургії № 2 ВНМУ ім.М.І.Пирогова Ліхіцького Олексія Олексійовича доступним є друк тривимірних виробів із матеріалу PEEK, то можна очікувати по-справжньому дивовижних результатів.

Як хірург, що практикує, Олександр Анатолійович Галузинський також розповів, якою важливою є візуалізація з погляду якісного планування операції, та безпосередньо для самого процесу.

Сьогодні лікарі для кращого розуміння патології переважно працюють із двовимірними зображеннями (рентген, КТ, МРТ), що вимагає відмінних навичок візуалізації. Дещо поліпшує ситуацію конвертація двовимірних у тривимірні зображення (ті ж КТ, МРТ), але тактильні якості все ще недоступні.

Саме надруковані 3D-об’єкти є ідеальними для вивчення складних випадків, попереднього відпрацювання хірургічних процедур та, безумовно, для виготовлення індивідуалізованих ендопротезів із відтворенням анатомічних особливостей конкретного пацієнта, навчання студентів та ефективної комунікації з пацієнтами.

Цілком очевидно, що методи 3D-моделювання та 3D-друку мають чималі переваги для клінічного сценарію (тобто для досягнення очікуваних результатів). Саме такі адитивні технології, як ви вже зрозуміли, тепер реалізовуються в київській Лабораторії біомедичної інженерії ІТО НАМНУ та Лабораторії для вивчення екто- та ендопротезування у Вінниці: точна адаптація до ділянки імплантації, скорочення часу хірургічного втручання, менші шанси розвитку ускладнень, швидше одужання та кращий космезис у хірургії — це реальні результати роботи спеціалістів цих лабораторій.

Потужні технології потребують відповідного потужного розуму людини

Потенціал точно присутній! Прямі докази тому — діяльність експертів, що взяли участь у згаданих перемовинах. Зокрема, Світлана Валеріївна Бурбурська розповіла про результат унікальної роботи з ендопротезування діафізу стегнової кістки індивідуальним титановим 3D-друкованим імплантатом фермової конструкції в молодої 31-річної пацієнтки з онкодіагнозом, якій прогнозували ампутацію — натомість вона дістала можливість ходити знову. Інтелектуальну частину — проєктування імплантату, індивідуальних навігаційних систем та встановлення — виконали інженери та хірурги Лабораторії в Києві. Безпосередній друк спроєктованої конструкції відбувався у Бельгії. Та вже зовсім скоро весь процес — так би мовити, «під ключ» — будуть реалізовувати в Україні завдяки наявним тут пристроям друку титану та PEEK.

Перспективні матеріали для роботи з 3D-технологіями

Що ж стосується матеріалів, які забезпечують точне виробництво таких складних анатомічних деталей, то в даному контексті мова йде про використання біосумісних та біостійких варіантів, які відповідають властивостям тканин в області імплантації та, відповідно, сприяють виготовленню індивідуалізованих імплантатів. Проте єдиного матеріалу, який може надати цілісне рішення практично не існує: майбутнє за відновлювальною медициною, яка дає змогу розвивати природні тканини, подібні до області імплантації.

Досягнення в галузі матеріалознавства та синтезу кісток і тканин поступово ведуть до появи дизайнерських імплантатів нового покоління. Цілком логічно, що друк титану (загально відомого матеріалу для ендопротезування) у поєднанні з друком PEEK (поліефірний ефір-кетон — перспективний матеріал із численними перевагами) забезпечать досягнення нових можливостей як для діяльності хірургів, так і для життя пацієнтів.

Високотехнологічні рішення 3D-друку для українців

Погодьтеся, це вагомий крок до доступності медицини нового рівня в Україні. Тим більше, що розумова потужність хірургів, біоінженерів та інших спеціалістів нашої Батьківщини чимала. Тож не можемо не підтримати думку Світлани Валеріївни Бурбурської, що всі ці досягнення, вміння, наполегливість, ентузіазм, жага нових знань є потенційною передумовою розвитку медичного туризму в Україні, та й медицини загалом. Перспектива не з найгірших, та важливою і вкрай бажаною умовою є підтримка, держави зокрема.

Спеціалісти є, та будуть з’являтися нові, адже напрям медичного 3D-друку розвивається відповідно до потреб кінцевого користувача, а в Україні вони [потреби] надвисокі. Відповідно, уже зараз зростають фахівці, створюються нові спеціалізації та стає можливою поява специфічних для пацієнта імплантатів з ідеально відтвореною формою. З часом такі конструкції матимуть подібні до природних механічні, хімічні та фізіологічні властивості, адже метод 3D-друку вже випробовують та реалізовують для створення м’яких тканин, органів та навіть судин. А можливість проєктування, виготовлення та встановлення імплантатів із титану або консолідованих ендопротезів із титану та PEEK у межах України принаймні вдвічі скоротить витрати та дорогоцінний час пацієнтів та хірургів.

Усе це початок нової ери для української медицини: усі задатки наявні! Перепони загартовують (є така думка), та навряд чи вони є рушійною силою прогресу. Тож розвинута та якісна медицина ставатиме для України доступною реальністю, якщо всі сторони процесу — і лікарі, і пацієнти, і держава — будуть співпрацювати та підтримувати один одного. Усі. Без винятку. Разом.

м. Київ, Чеховський провулок 7, поліклінічний корпус Інституту травматології та ортопедії.
0661602474 - Світлана Валеріївна Бурбурська, головний інженер лабораторії
0989814929 - Олександр Анатолійович Галузинський, лікар ортопед-травматолог, керівник лабораторії
e-mail: [email protected]
сайт: 3dlab.in.ua
Про вінницьку лабораторію більш детально в наступній статті.