„Implanty na Czas” powstałe przy użyciu drukarek 3D, trafiają na sale operacyjne

Wykorzystywanie technologii druku 3D w implantologii było już przez nas wielokrotnie opisywane na łamach portalu – głównie w obszarze nowych materiałów i możliwości dopasowania implantów do ubytku. Daje to nadzieję na poprawę szeroko pojętej jakości życia pacjentów z nowotworami kości – czy to pierwotnymi, czy też przerzutowymi guzami.

Dzięki współpracy australijskich naukowców oraz międzynarodowego kolosa, jakim jest firma Stryker, możliwe stało się wcielenie w życie dotychczasowych osiągnięć naukowo-badawczych oraz wprowadzenie ich do praktyki klinicznej. Wielki projekt zrzeszający naukowców z UTS oraz RMIT, jak również lekarzy z St Vincent Hospital w Melbourne, finansowany przez Stryker i MCRC, ma umożliwić wprowadzenie druku 3D na sale operacyjne, wyszkolić rzesze specjalistów w dziedzinie robotyki medycznej i medycznych zastosowań technologii addytywnych oraz poprawić rokowania pacjentów z nowotworami kości.

Jak ma to wyglądać? Projekt „Just in time implants” łączy w sobie najdokładniejsze techniki obrazowania, operacje przeprowadzane z pomocą wysoko precyzyjnych robotów oraz technologie addytywne. Podczas gdy w jednej sali operowany jest pacjent, a chirurdzy wycinają nowotworowo zmieniony fragment kości z odpowiednim marginesem pozornie zdrowych tkanek, w drugim pomieszczeniu wycięta masa jest skanowana. Na podstawie danych ze skanera 3D oraz wcześniejszych badań obrazowych przygotowywany jest model implantu, który ma wypełniać powstały ubytek kostny. Zostaje on następnie wydrukowany 3D na obecnym w szpitalu sprzęcie. Gotowy wydruk wędruje do sali operacyjnej, a oczekujący chirurdzy mogą go wszczepić.

Dlaczego to takie ważne? Nowotwory kości – zarówno te pierwotne, częstsze u dzieci i młodzieży, czy też wtórne – czyli przerzutowe najczęściej u osób w podeszłym wieku, niejednokrotnie mogą naciekać głęboko prawidłową, fizjologiczną tkankę kostną. Wówczas konieczne jest wycięcie dużego fragmentu kości, nieraz na całej jej szerokości i sporej części jej długości. Gdy dotyczy to kości długich kończyny – skutkuje to zmniejszeniem jej długości całkowitej, deformacją i ograniczeniem funkcji. Duży ubytek oznacza konieczność wstawienia implantu. Przy tym standardowe implanty i endoprotezy nie zawsze dają zadowalające efekty, zwłaszcza że wstawienie implantu często wymaga kolejnej operacji. W rzadkich przypadkach może okazać się, że konieczne jest usunięcie całej kończyny. Nie wspominając o potencjalnych wznowach spowodowanych dobrymi chęciami chirurgów, którzy chcieli oszczędzić kończynę i nie zachowali właściwego marginesu cięcia.

Tutaj wkraczają tworzone i dopasowywane śródoperacyjnie implanty. Znacząco zwiększają możliwości chirurgów pozwalając nie tylko na zachowanie kończyny, ale i zapobieganie późniejszym powikłaniom i reoperacjom związanym zarówno ze wznową procesu nowotworowego, jak i trudnymi do ominięcia pooperacyjnymi infekcjami. Zwłaszcza, jeśli weźmiemy pod uwagę możliwość wykorzystania najnowszych badanych materiałów: zarówno tych naśladujących skład fizjologicznej tkanki kostnej, jak i tych o właściwościach bakteriostatycznych. Nawet, jeśli najnowsze materiały nie wejdą do użytku, mówimy wciąż o idealnie dopasowanych implantach, wewnątrz których – po odpowiednim czasie – może wrosnąć fizjologiczna ludzka tkanka kostna.

Australijscy naukowcy i chirurdzy dążą właśnie do tego idealnego modelu operacji, w którym możliwe jest wycięcie tkanki z dużym, bezpiecznym marginesem z jednoczesnym odtworzeniem ciągłości tkanek oraz prawidłowej funkcji układu szkieletowo-mięśniowego – wszystko to podczas jednej operacji z minimalizacją potencjalnych powikłań. W końcu taki model leczenia jest korzystny nie tylko dla pacjenta, jest przecież w szerszej perspektywie opłacalny dla ogólnokrajowej służby zdrowia, jeśli wziąć pod uwagę kolejne reoperacje i rehabilitację.

Badanie w znacznej części jest finansowane przez firmę Stryker – w kwocie przekraczającej 12 milionów dolarów australijskich. Kolejne 2,36 milionów AUD fundowane jest przez Innovative Manufacturing Cooperative Research Centre. Wszystko to, oczywiście, przy wsparciu australijskiego rządu. Cały projekt ma trwać 5 lat.

https://www.youtube.com/watch?v=UbPOYKdAEsA

Źródła: 3dprint.com, www.3ders.org