Травматологія і Фармакологія

Лабораторія біомедичної інженерії ДУ ІТО НАМНУ

      

В Лабораторії біомедичної інженерії ДУ ІТО НАМНУ розроблені нові технології лікування хворих із пухлинами та захворюваннями кісток

Опублікований: 09.02.2021

В Лабораторії біомедичної інженерії ДУ «Інститут травматології та ортопедії НАМН України» розроблені нові технології лікування хворих із пухлинами та захворюваннями кісток

(джерело: http://amnu.gov.ua/...)

Індивідуальний титановий 3D-друкований тазовий імплантат, спроектований в лабораторії біомедичної інженерії та результат оперативного втручання, виконаного в ДУ «Інститут травматології та ортопедії НАМН України»

Індивідуальний титановий 3D-друкований тазовий імплантат, спроектований в лабораторії біомедичної інженерії та результат оперативного втручання, виконаного в ДУ «Інститут травматології та ортопедії НАМН України (https://www.facebook.com/ITO3DLab)

 

В 2018 році на базі ДУ «Інститут травматології та ортопедії НАМН України» була створена Лабораторія біомедичної інженерії для  допомоги хворим ортопедо-травматологічного профілю з використанням адитивних технологій (3D друку). 3D технології зменшують травматичність операції за рахунок мінімізації доступу, крововтрати, часу операції, травматизації тканин та підвищення точності установки імплантатів. В багатьох випадках встановлення 3D-друкованого індивідуального імплантату – єдина можливість відновити функцію кінцівки та повернути пацієнта до повноцінного життя.

 

Основні напрямки роботи Лабораторії біомедичної інженерії ДУ ІТО НАМНУ:

 

  • Виготовлення індивідуальних пластикових макет-прототипів кісток для передопераційного планування
  • Проектування та виготовлення індивідуальних навігаційних систем та індивідуальних імплантатів

 

Галузинський Олександр Анатолійович – к.м.н., лікар ортопед-травматолог, онколог, керівник лабораторії біомедичної інженерії ДУ «Інститут травматології та ортопедії НАМН України»

Галузинський Олександр Анатолійович – к.м.н., лікар ортопед-травматолог, онколог, керівник лабораторії біомедичної інженерії ДУ «Інститут травматології та ортопедії НАМН України

Що таке індивідуальний пластиковий макет-прототип надрукований на 3D принтері?

Індивідуальний пластиковий макет-прототип – це макет кістки (інколи разом із нервами та судинами) надрукований на 3D принтері з пластику в натуральну величину. Макет-прототип створюється нашими інженерами на основі зображень зрізів комп’ютерної томографії чи магніто-резонансної томографії. Це 100% візуалізація кістки, на якій можна виконати імітацію складного оперативного втручання.

 

Пластиковий макет-прототип кісток тазу із «замурованими» в гетеротопічнихоссифікатах сідничними нервами.

Пластиковий макет-прототип кісток тазу із «замурованими» в гетеротопічнихоссифікатах сідничними нервами.

 

На пластиковому макет-прототипі ми перевіряємо 3D-друковані індивідуальні навігаційні системи, створені за допомогою комп’ютерного моделювання, в яких є прорізи та отвори для хірургічного інструментарію: осциляційних пил, шпиць та свердл.

Такі навігаційні системи потім використовуються під час операції?

Так, вони точно повторюють контур кістки та направляють інструменти з математичною точністю.

 

Випробовування індивідуальної навігаційної системи на пластиковому макет-прототипі

Випробовування індивідуальної навігаційної системи на пластиковому макет-прототипі

А в чому унікальність даної технології при виготовленні імплантатів, адже є багато серійних імплантатів для заміщення дефектів кісток?

Унікальність адитивних технологій полягає насамперед в індивідуальному виготовленні імплантатів (custom-madeimplants в англомовній літературі), які ідеально  підходять під геометрію кістки конкретного пацієнта з урахуванням всіх її дефектів. Тобто мова іде про персоналізовану хірургію. Крім того 3D друк дозволяє створити трабекулярну або пористу структуру поверхні, в яку вростає кісткова тканина. Це єдина можливість вирішувати найскладніші задачі в ортопедії-травматології, онкоортопедії, щелепно-лицьовій хірургії, нейрохірургії та інших медичних галузях.

Як створюють індивідуальні 3D-друковані імплантати?

Над створенням таких імплантатів  працюють інженери лабораторії разом з хірургами. Хірург обирає доступ, вирішує, яка частина кістки буде видалена при операції, та визначає спосіб фіксації імплантату. На основі цієї інформації інженер лабораторії проектує імплантат в електронному вигляді, проводить розрахунок на навантаження і відправляє його в 3D друк. Весь процес займає 3-4 тижні.

 

Головний інженер Лабораторії біомедичної інженерії Бурбурська С.В.

Головний інженер Лабораторії біомедичної інженерії Бурбурська С.В.

З якого матеріалу виготовляють індивідуальні 3D друковані імплантати?

Імплантати друкують з сертифікованого медичного титану. На щастя ця технологія та подібні операції вже доступні в Україні.

Як ви бачите перспективи розвитку галузі медичного 3D друку?

Насамперед ми бачимо можливості застосування даних конструкцій при новоутвореннях кісток, які супроводжуються критичними дефектами кісткової тканини великих розмірів, близько 10см.Одночасне заміщення таких дефектів шляхом дистракційного остеосинтезу – неможливе, а масивною алотрансплантацією – малоймовірне і має цілий ряд ускладнень. Таким чином. 3D друк надає пацієнтам з важкою патологією опорно-рухового апарату шанс на швидке відновлення функції кінцівки, зменшення болю та покращення якості життя.

 

Індивідуальний титановий 3D-друкований ендопротез діафізу лівої стегнової кістки, спроектований в лабораторії біомедичної інженерії та результат оперативного втручання, виконаного в ІТО НАМНУ.

Індивідуальний титановий 3D-друкований ендопротез діафізу лівої стегнової кістки, спроектований в лабораторії біомедичної інженерії та результат оперативного втручання, виконаного в ІТО НАМНУ.

 

Вперше операції з застосуванням індивідуальних 3D друкованих імплантатів при пухлинах кісток почали виконуватись нами в ДУ «Інститут травматології та ортопедії НАМН України» спільно з онкоортопедом, доцентом кафедри травматології та ортопедії НМУ ім. О.О. Богомольця, к.м.н., Чорним В.С.

Сподіваємся наступним кроком розвитку адитивних технологій в Україні буде біодрук (Bioprinting) тканин та органів. Цей напрямок вже стрімко розвивається в цивілізованих країнах світу.

Контакти Лабораторії біомедичної інженерії ДУ ІТО НАНМУ

3D лабораторія біомедичної інженерії - Лабораторія медичного 3D друку
Адреса:
м. Київ, Чеховський провулок 7, поліклінічний корпус ДУ "Інститут травматології та ортопедії НАМНУ"
Сайт:
https://3dlab.in.ua
Контакти:
(066) 160 24 74
(098) 981 49 29
ito3dlab@gmail.com
Графік роботи:
Понеділок – П'ятниця з 9:00 до 16:00
Субота, Неділя - вихідний

Інші матеріали