Лабораторія біомедичної інженерії "Остеоніка" - перша в Україні лабораторія, що спеціалізується на проєктуванні індивідуальних ортопедичних імплантатів

Як давно 3D-друк використовується в медицині, та які переваги у цієї технології?

Технологія 3D-друку або адитивні технології використовуються із 90-х років минулого століття. У 2000-х закордонні ортопеди отримали доступ до 3D-друкованих імплантатів. Їхня унікальність полягає в тому, що за допомогою лазерного спікання в титановому принтері можна отримати біосумісний імплантат практично будь-якої геометрії, яка точно відповідає анатомії конкретного пацієнта. Особливо цікавим є можливість друкувати трабекулярну (пористу) поверхню, в яку добре з часом вростає кістка.

 
Ілюстрація демонструє трабекулярну поверхню компонента ендопротеза кульшового суглоба. Такої якості можна досягти лише за допомогою 3D – друку.

Для чого потрібні індивідуальні 3Д-друковані ендопротези?

Вони дозволяють розв'язувати найскладніші проблеми із дефектами суглобів та кісток. Причин масивних дефектів багато: інфекція, травми, онкологія (пухлини кісток). Кращої альтернативи не має — без даної технології хвора людина  не здатна повернутись до повноцінного життя, лишається інвалідом. Унікальна технологія робить можливим виконання унікальних операцій. Наприклад після видалення пухлини вперше в Україні лікарем Галузинським О.А. із командою однодумців вдалось замінити пацієнтці титановим імплантом половину тазу, в другому випадку – майже цілу стегнову кістку. Це дозволило в обох випадках обійтися без ампутації.

Примірка індивідуального тазового імпланту проводиться на пластиковому макет-прототипі, надрукованому в натуральну величину.

На даний час дана технологія дуже актуальна у зв’язку із великою кількістю пацієнтів із вогнепальними пораненнями суглобів. Триває відбір пацієнтів  для проведення таких операцій (зразу після поранення таких пацієнтів оперувати не можна, лише через декілька тижнів або місяців після перемоги над інфекцією, адже всі вогнепальні поранення інфіковані).

Як виглядає процес виготовлення індивідуального ендопротеза та скільки часу він триває?

Спершу виконується комп’ютерна томографія ураженої кістки. За допомогою спеціальних програм створюється 3D-модель в STL форматі. Враховуючи особливості кісткових дефектів біоінженер проєктує імплантат, який буде надійно фіксуватися до кістки, яка із часом може прорости в нього. Прототип імплантату друкується разом із кісткою спочатку із пластику. Після узгодження конструкції з оперуючим хірургом імплантат друкується із титану. На щастя в Україні вже з'явились фірми, що мають у своєму арсеналі необхідне обладнання. Весь процес займає 2-3 тижні. 

Вогнепальний дефект кістки в ділянці лівого кульшового суглоба та спроєктований імплантат в електронному вигляді.

Чи розв'язано питання із фінансуванням виготовлення індивідуальних імплантатів для військовослужбовців в Україні?
На сьогодні ведеться обговорення проблеми фінансування подібних оперативних втручань із вітчизняними та іноземними фондами. Також ми пробуємо залучати держслужбовців різного рівня для створення державної програми фінансування. Проте питання ще далеке від вирішення.

Засновники Лабораторії:

Галузинський Олександр Анатолійович – лікар ортопед-травматолог, онколог, кандидат медичних наук. Хірургічний стаж понад 20 років, більше ніж 10 років з яких, спеціалізується на  ендопротезуванні (заміні) суглобів. Один із перших хірургів, хто почав застосовувати індивідуальні 3Д-друковані імплантати у вітчизняній ортопедії.

Бурбурська Світлана Валеріївна – біоінженерка, спеціаліст у сфері застосування адитивних технологій в медицині, аспірант кафедри конструювання машин НТУУ "Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сикорського".  Основний напрямок діяльності — проєктування індивідуальних імплантатів та навігаційних систем.