Травматология и Фармакология

Лаборатория биомедицинской инженерии ГУ ИТО НАМНУ

      

В Лаборатории биомедицинской инженерии ГУ ИТО НАМНУ разработаны новые технологии лечения больных с опухолями и заболеваниями костей

Опубликован: 10.02.2021

В Лаборатории биомедицинской инженерии ГУ "Институт травматологии и ортопедии НАМН Украины" разработаны новые технологии лечения больных с опухолями и заболеваниями костей

 

<(источник: http://amnu.gov.ua/...)

Индивидуальный титановый 3D-печатный тазовый имплантат, спроектированный в лаборатории биомедицинской инженерии и результат оперативного вмешательства, выполненного в ГУ «Институт травматологии и ортопедии НАМН Украины"

Индивидуальный титановый 3D-печатный тазовый имплантат, спроектированный в лаборатории биомедицинской инженерии и результат оперативного вмешательства, выполненного в ГУ «Институт травматологии и ортопедии НАМН Украины" (https://www.facebook.com/ITO3DLab)

 

В 2018 году на базе ГУ «Институт травматологии и ортопедии НАМН Украины» была создана Лаборатория биомедицинской инженерии для помощи больным ортопедо-травматологического профиля с использованием аддитивных технологий (3D печати). 3D технологии уменьшают травматичность операции за счет минимизации доступа, кровопотери, времени операции, травматизации тканей и повышения точности установки имплантатов. Во многих случаях использование 3D-печатного индивидуального имплантата - единственная возможность восстановить функцию конечности и вернуть пациента к полноценной жизни.

 

Основные направления работы Лаборатории биомедицинской инженерии ГУ ИТО НАМНУ:

 

  • Изготовление индивидуальных пластиковых макет-прототипов костей для предоперационного планирования
  • Проектирование и изготовление индивидуальных навигационных систем и индивидуальных имплантатов

 

Галузинский Александр Анатольевич - к.м.н., врач ортопед-травматолог, онколог, руководитель лаборатории биомедицинской инженерии ГУ «Институт травматологии и ортопедии НАМН Украины

Галузинский Александр Анатольевич - к.м.н., врач ортопед-травматолог, онколог, руководитель лаборатории биомедицинской инженерии ГУ « Институт травматологии и ортопедии НАМН Украины

Что такое индивидуальный пластиковый макет-прототип напечатан на 3D принтере?

Индивидуальный пластиковый макет-прототип - это макет кости (иногда вместе с нервами и сосудами) напечатанный на 3D принтере из пластика в натуральную величину. Макет-прототип создается нашими инженерами на основе изображений срезов компьютерной томографии или магнитно-резонансной томографии. Это 100% визуализация кости, на которой можно выполнить имитацию сложного оперативного вмешательства.

 

Пластиковый макет-прототип костей таза с «замурованными» в гетеротопических оссификатах седалищных нервах.

Пластиковый макет-прототип костей таза с «замурованными» в гетеротопических оссификатах седалищных нервах.

 

На пластиковом макет-прототипе мы проверяем 3D-печатные индивидуальные навигационные системы, созданные с помощью компьютерного моделирования, в которых имеются прорези и отверстия для хирургического инструментария: осциляционные пил, спиц и сверл.

Такие навигационные системы затем используются во время операции?

Да, они точно повторяют контур кости и направляют инструменты с математической точностью.

 

Испытания индивидуальной навигационной системы на пластиковом макет-прототипе

Испытания индивидуальной навигационной системы на пластиковом макет-прототипе

А в чем уникальность данной технологии при изготовлении имплантатов, ведь есть много серийных имплантатов для замещения дефектов костей?

Уникальность аддитивных технологий заключается прежде всего в индивидуальном изготовлении имплантатов (custom-madeimplants в англоязычной литературе), которые идеально подходят под геометрию кости конкретного пациента с учетом всех ее дефектов. То есть речь идет о персонализированной хирургии. Кроме того 3D печать позволяет создать трабекулярную или пористую структуру поверхности, в которую врастает костная ткань. Это единственная возможность решать самые сложные задачи в ортопедии-травматологии, онкоортопедии, челюстно-лицевой хирургии, нейрохирургии и других медицинских отраслях.

Как создают индивидуальные 3D-печатные имплантаты?

Над созданием таких имплантатов работают инженеры лаборатории вместе с хирургами. Хирург выбирает доступ, решает, какая часть кости будет удалена при операции, и определяет способ фиксации имплантата. На основе этой информации инженер лаборатории проектирует имплантат в электронном виде, производит расчет на нагрузку и отправляет его в 3D печать. Весь процесс занимает 3-4 недели.

 

Главный инженер Лаборатории биомедицинской инженерии Бурбурская С.В.

Главный инженер Лаборатории биомедицинской инженерии Бурбурская С.В.

 

Из какого материала изготавливают индивидуальные 3D печатные имплантаты?

Имплантаты печатают из сертифицированного медицинского титана. К счастью эта технология и подобные операции уже доступны в Украине.

 

Как вы видите перспективы развития отрасли медицинской 3D печати?

Прежде всего мы видим возможности применения данных конструкций при новообразованиях костей, которые сопровождаются критическими дефектами костной ткани больших размеров, около 10 см. Одновременное замещение таких дефектов путем дистракционного остеосинтеза - невозможно, а массивная аллотрансплантация - маловероятна и имеет целый ряд осложнений. Таким образом индивидуальная 3D печать предоставляет пациентам с тяжелой патологией опорно-двигательного аппарата шанс на быстрое восстановление функции конечности, уменьшение боли и улучшение качества жизни.

 

Индивидуальный титановый 3D-печатный эндопротез диафиза левой бедренной кости, спроектированный в лаборатории биомедицинской инженерии и результат оперативного вмешательства, выполненного в ИТО НАМНУ.

Индивидуальный титановый 3D-печатный эндопротез диафиза левой бедренной кости, спроектированный в лаборатории биомедицинской инженерии и результат оперативного вмешательства, выполненного в ГУ ИТО НАМНУ.

 

Впервые операции с применением индивидуальных 3D печатных имплантатов при опухолях костей начали выполняться нами в ГУ «Институт травматологии и ортопедии НАМН Украины» совместно с онкоортопедом, доцентом кафедры травматологии и ортопедии НМУ им. А.А. Богомольца, к.м.н., Черным В.С.

Надеемся следующим шагом развития аддитивных технологий в Украине будет биопечать (Bioprinting) тканей и органов. Это направление уже стремительно развивается в цивилизованных странах мира.

Контакты Лаборатории биомедицинской инженерии ГУ ИТО НАНМУ

3D лабораторія біомедичної інженерії - Лабораторія медичного 3D друку
Адрес:
г. Киев, Чеховский переулок 7, поликлинический корпус ГУ "Институт травматологии и ортопедии НАМН Украины"
Сайт:
https://3dlab.in.ua
Контакты:
(066) 160 24 74
(098) 981 49 29
ito3dlab@gmail.com
График работы:
Понедельник-Пятница с 9:00 до 16:00
Суббота, Воскресенье - выходные


Другие материалы