Врачи клиники травматологии Сеченовского университета впервые в России провели операцию по вживлению титанового имплантата в передний отдел таза. Конструкцию изготовили с помощью компьютерной томографии и 3D-принтера. «Лента.ру» рассказывает, в чем уникальность этой операции и какие новые горизонты она открывает для отечественной медицины.

Чтобы дать женщине возможность ходить, врачи провели операцию, целью которой было вживление протеза лобковой кости. Для этого они создали титановую конструкцию, которая по форме соответствует удаленной части таза, но гораздо прочнее. Компьютерная томография позволила определить размеры реплики, необходимой для замены костного материала, а 3D-принтер на основе этих данных распечатал имплантат. Выбор металла обусловлен тем, что титан не окисляется в организме, что обеспечивает его долговечность. Пористая структура эндопротеза позволяет оставшимся костям таза крепко срастись с ним.

Операция прошла успешно, а реабилитация, по оценкам специалистов, продлится не более трех месяцев. Подобные хирургические вмешательства выполняются в нескольких медицинских учреждениях России, однако эндопротезирование передних костей таза проводится впервые. Врачи уверены, что в скором времени титановые импланты, распечатанные на 3D-принтере, станут более доступными, и такие операции начнут проводить повсеместно.

Титан является одним из лучших материалов для этих целей, так как обладает высокой прочностью и долговечностью. Он биологически инертен, то есть не вступает в реакцию с тканями организма. Предпочтение обычно отдается чистому титану (или некоторым специфическим сплавам вроде никелида титана), поскольку смешивание с другими металлами может способствовать гальванической коррозии. Для изготовления протезов с помощью 3D-принтера используется металлический порошок, который спекается с помощью лазеров в строго контролируемых условиях.

Технология будущего

3D-печать, которую также называют аддитивной технологией, активно используется во всем мире для создания протезов нужной микроструктуры и формы, что обеспечивает такую же функциональность, как у потерянных костных тканей, а также быстрое заживление. Еще одно преимущество этого подхода в том, что можно изменять плотность материала в разных участках эндопротеза и проконтролировать распределение нагрузки на кости в организме. Кроме того, 3D-печать позволяет учесть индивидуальные особенности пациента уже на этапе «распечатывания». Классический, литейный способ изготовления титановых протезов требовал дальнейшей доработки, в том числе создания дополнительного пористого слоя.

При 3D-печати детали печатаются послойно, а каждый новый слой спекается с помощью лазерного луча, что позволяет придать протезу нужную форму. В других случаях используется электронно-лучевая плавка, при которой вместо лазеров применяются электронные пушки — устройства, излучающие пучки электронов с заданной кинетической энергией. Результаты различных экспериментов продемонстрировали, что аддитивные технологии позволяют создавать протезы сложной конфигурации, такие как, например, череп, позвонки и грудная клетка. Эти имплантаты уже использовались для успешного лечения пациентов с онкологическими заболеваниями костной ткани.

источник: https://lenta.ru/articles/2019/04/26/surgery/