Китайская 3D-медицина: первая в мире замена копчика имплантатом

Китайская хай-тек медицина всё чаще использует инновационные достижения трёхмерной печати. 20 мая хирурги из Пекина (госпиталь QingHua ChangGeng), в очередной раз поразили мировое медицинское сообщество, проведя десятичасовую высокоточную операцию по имплантации искусственного крестца, распечатанного на 3D-принтере. Профессор Сяо Сон Хуа (Xiao Song Hua) и его ассистенты Сон Фей (Song Fei) и Жао Же (Zhao Zhe) удалили огромную опухоль на крестце – кости в центральной части таза. Одновременно с удалением опухоли, хирурги имплантировали пациенту 3D-протез, который смог обеспечить устойчивость системе костей, нормализовал функционирование мочевого пузыря и других внутренних органов.

Пациент, которому произвели уникальную операцию – мужчина в возрасте 30 лет. Когда в апреле он обратился к врачам с жалобами на жуткие боли в спине и потерю подвижности, доктора обнаружили крупную костяную опухоль в верхней части его крестца. Причиной боли стало возрастающее давление опухоли на нерв. Удаление поражённого крестца – довольно отработанная операция, но потеря этой части костной системы серьёзно ограничивает нормальную подвижность человека. Эта кость состоит из пяти позвонков и соединяет позвоночник с тазом – поэтому роль крестца столь велика в общей подвижности организма.

3d_printing_medical_1

Первый в мире искусственный копчик, распечатанный на 3D-принтере вернул подвижность китайскому пациенту.

Хотя методы трансплантации крестца были известны и ранее, они остаются слишком рискованными и не обеспечивают желаемых результатов. По словам профессора Сяо, врачи часто проводят операции по удалению содержимого костной полости, однако эта сравнительно простая процедура слишком часто приводит к возникновению раковой опухоли. Альтернативный метод лечения – удаление части крестца и его последующее восстановление из костей таза, но эта операция подразумевает удаление крестцового нерва, что может привести к параличу нижней части тела.

Обсудив варианты лечения, профессор Сяо и его команда решили разработать новый метод, который не только не вызывает рак, но и способен вернуть пациенту полноценное качество жизни после операции. Медики остановились на имплантации 3D-протеза, который минимизирует послеоперационное восстановление. Однако этот метод поставил перед врачами три основных вызова: имплантат должен быть высочайшей точности; столь же высокой должна быть точность внедрения ключевых точек искусственного органа в тело, а также длительность операции по трансплантации.

Штатные специалисты 3D-печати пекинской клиники подготовили цифровую трёхмерную модель копчика, используя результаты компьютерной и МРТ-томографии. После длительных вычислений особенностей этой модели, была проведена серия клинических испытаний. В результате на 3D-принтере был распечатан идеально подходящий пациенту имплантат, а параллельно разработана целая методика подготовки таких протезов, которые способны полноценно заменять крестец. В отличии от уже известных типов искусственных позвонков, распечатанный на 3D-принтере протез получил уникальный сцепляющий механизм для надёжного внедрения в определённые точки тела. Материалом для имплантата стал биологически нейтральный титан, который успешно применяется в 3D-принтерах медицинского назначения.

3d-printed-sacrum-implant-2

Сложнейшая операция по трансплантации искусственного 3D-органа завершилась спустя полтора месяца после первой диагностики пациента. Титановый имплантат, распечатанный на промышленном 3D-принтере по металлу, великолепно прижился в теле: спустя несколько недель больной способен самостоятельно ходить, посещать ванную и обслуживать себя. Последующие рентген-анализы показали, что протез функционирует отлично, полностью закрепившись в теле именно так, как ожидалось.

Врачи из Китая – действительно герои, но за кадром не должна оставаться и потрясающая технология трёхмерной печати из металла. Для этого используются дорогостоящие, но вполне доступные для коммерческого применения промышленные принтеры классов SLS (лазерное спекание) и EBM (спекание электрическими разрядами). Внутри этих принтеров применяется бескислородная среда (для минимизации влияния на металл примесей) и отсутствуют традиционные подвижные части типа печатающей головки: манипуляции происходят на уровне взаимодействия магнитных полей, что значительно повышает точность выпекания детали. Привычные FDM-технологии также применяются для распечатывания металлических изделий, однако они не способны обеспечить высокий уровень детализации.

swedish-metal-3d-printing

Промышленный 3D-принтер для печати изделий из металла, фирма Arcam, Швеция.

Лидерами рынка по выпуску промышленных 3D-принтеров для изготовления изделий из металла на сегодняшний день являются компании 3D Systems и Arcam.

Понравилось? Покажи друзьям!

Вам понравится

Авторизация
*
*
Генерация пароля