Лаборатория биомедицинской инженерии "Остеоника" - первая в Украине лаборатория, специализирующаяся на проектировании индивидуальных ортопедических имплантатов

Как давно 3D-печать используется в медицине и какие преимущества у этой технологии?

Технология 3D-печати или аддитивные технологии используются с 90-х годов прошлого столетия. В 2000-х зарубежные ортопеды получили доступ к 3D-печатным имплантатам. Их уникальность состоит в том, что с помощью лазерного спекания в титановом принтере можно получить биосовместимый имплантат практически любой геометрии, точно соответствующей анатомии конкретного пациента. Особенно интересна возможность печатать трабекулярную (пористую) поверхность, в которую хорошо со временем врастает кость.

Иллюстрация показывает трабекулярную поверхность компонента эндопротеза тазобедренного сустава. Такого качества можно достичь только с помощью 3D-печати.

Зачем нужны индивидуальные 3Д-печатные эндопротезы?

Они позволяют решать самые сложные проблемы с дефектами суставов и костей. Причин массивных дефектов много: инфекция, травмы, онкология (опухоли костей). Лучшей альтернативы нет — без данной технологии больной человек не способен вернуться к полноценной жизни, остается инвалидом. Уникальная технология делает возможным исполнение уникальных операций. Например, после удаления опухоли впервые в Украине врачом Галузинским А.А. с командой единомышленников удалось заменить пациентке титановым имплантом половину таза, во втором случае – почти целую бедренную кость. Это позволило в обоих случаях обойтись без ампутации.

Примерка индивидуального тазового импланта производится на пластиковом прототипе, напечатанном в натуральную величину.

В настоящее время данная технология очень актуальна в связи с большим количеством пациентов с огнестрельными ранениями суставов. Продолжается отбор пациентов для проведения таких операций (сразу после ранения таких пациентов оперировать нельзя только через несколько недель или месяцев после победы над инфекцией, ведь все огнестрельные ранения инфицированы).

Как выглядит процесс изготовления индивидуального эндопротеза и сколько времени длится?

Сначала выполняется компьютерная томография пораженной кости. С помощью специальных программ создается 3D-модель в формате STL. Учитывая особенности костных дефектов, биоинженер проектирует имплантат, который будет надежно фиксироваться к кости, которая со временем может прорасти в него. Прототип имплантата печатается вместе с костью сначала из пластика. После согласования конструкции с оперирующим хирургом имплантат печатается из титана. К счастью, в Украине уже появились фирмы, имеющие в своем арсенале необходимое оборудование. Весь процесс занимает 2-3 нед.

Огнестрельный дефект кости в области левого тазобедренного сустава и спроектированный имплантат в электронном виде.

Разрешен вопрос с финансированием изготовления индивидуальных имплантатов для военнослужащих в Украине?
На сегодняшний день ведется обсуждение проблемы финансирования подобных оперативных вмешательств с отечественными и иностранными фондами. Также мы пытаемся привлекать госслужащих разного уровня для создания государственной программы финансирования. Однако вопрос еще далек от решения.

Основатели Лаборатории:

Галузинский Александр Анатольевич – врач ортопед-травматолог, онколог, кандидат медицинских наук. Хирургический стаж более 20 лет, более 10 лет из которых, специализируется на эндопротезировании (замене) суставов. Один из первых хирургов, кто начал применять индивидуальные 3Д-печатные имплантаты в отечественной ортопедии.

Бурбурская Светлана Валерьевна – биоинженер, специалист в сфере применения аддитивных технологий в медицине, аспирант кафедры конструирования машин НТУУ "Киевский политехнический институт им. Игоря Сикорского". Основное направление деятельности – проектирование индивидуальных имплантатов и навигационных систем.