Wszyscy jesteśmy różni, ale gdy coś psuje się w naszym kręgosłupie, medycyna często proponuje rozwiązania rodem z fabryki Forda: każdy może dostać implant, pod warunkiem, że będzie to jeden z kilku standardowych, metalowych rozmiarów. Amerykańska firma Nivalon Medical Technologies postanowiła powiedzieć temu basta. Zaprezentowała w pełni spersonalizowany implant kręgosłupa, który zachowuje naturalną ruchomość i nie zawiera ani grama metalu. Zamiast tego, mamy tu do czynienia z drukiem 3D z zaawansowanej ceramiki i projektem wspomaganym przez sztuczną inteligencję.
Standardowe implanty tytanowe, choć ratują zdrowie, mają swoje wady. Są sztywne, mogą korodować, uwalniać jony metali i sprawiają, że obrazowanie medyczne staje się koszmarem. Todd Hodrinsky, współzałożyciel i dyrektor generalny Nivalon, ujął to dosadnie: „Problem nie leżał w chirurgach, ale w implantach. Próbowaliśmy leczyć żywą, biologiczną strukturę za pomocą przemysłowego, metalowego sprzętu, który nigdy nie był zaprojektowany, by zachowywać się jak kość”. Jego firma podeszła do tematu inaczej. Proces zaczyna się od tomografii komputerowej pacjenta. Na jej podstawie sztuczna inteligencja, niczym cyfrowy krawiec, projektuje implant idealnie dopasowany do anatomii. Następnie urządzenie jest drukowane w technologii 3D przy użyciu tlenku cyrkonu wzmacnianego tlenkiem glinu (ZTA), czyli ceramiki o wytrzymałości, o jakiej nasze filiżanki mogą tylko pomarzyć. Całość uzupełnia elastyczny rdzeń, który ma za zadanie naśladować naturalny ruch kręgosłupa.
Zanim jednak ktokolwiek położy się na stole operacyjnym, implant o nazwie EvoFlex musiał przejść prawdziwą szkołę przetrwania. Testy biomechaniczne na Uniwersytecie Południowej Florydy wykazały, że jego sztywność i wzorce ruchowe są uderzająco podobne do naturalnego kręgosłupa. Z kolei naukowcy z Instytutu Materiałoznawstwa Uniwersytetu Connecticut sprawdzili jego wytrzymałość. Wynik? Implant wytrzymał siły rzędu 14,6 kN, co odpowiada naciskowi prawie 1500 kilogramów, zachowując przy tym swoją integralność strukturalną. Badania na zwłokach potwierdziły natomiast, że cyfrowa platforma Nivalon pozwala na precyzyjne zaplanowanie operacji i przywrócenie prawidłowej geometrii kręgosłupa.
Ceramiczny implant kręgosłupa, drukowany w technologii 3D, dostosowany do potrzeb pacjenta. Źródło: Nivalon Medical Technologies
Cała historia ma też wymiar osobisty. Todd Hodrinsky, szef firmy, sam zmaga się z problemami z kręgosłupem i jest jednym z pierwszych kandydatów do otrzymania implantu. „To coś więcej niż osiągnięcie techniczne, to sprawa osobista. Płytki końcowe dla mojego własnego kręgosłupa są już gotowe” – przyznaje. To chyba najlepsza rękojmia dla produktu, gdy jego twórca jest gotów wszczepić go sobie samemu. Nivalon, wspierany przez inkubator biznesowy Youngstown i korzystający z technologii druku 3D firmy XJet, planuje przeprowadzić pierwsze zabiegi na ludziach w 2026 roku. Oczywiście, zanim to nastąpi, firmę czeka jeszcze długa droga formalna, w tym uzyskanie zgody amerykańskiej Agencji Żywności i Leków (FDA). Mimo imponujących wyników badań przedklinicznych, prawdziwym testem będzie dopiero długoterminowe funkcjonowanie implantu w żywym organizmie. Jednak kierunek wydaje się słuszny. Druk 3D coraz śmielej wkracza do medycyny, oferując rozwiązania, które jeszcze dekadę temu były nie do pomyślenia. Koniec z leczeniem „z półki”, witajcie czasy medycyny skrojonej na miarę. A kręgosłup może być dopiero początkiem.
Źródło: Nivalon Medical Technologies
