Medycyna i zdrowie
Tytanowa kość z drukarki
Przełomowa operacja: dzięki nowej technice pacjentka otrzymała stworzony specjalnie dla niej implant
Zabieg przeprowadzono w połowie ubiegłego roku, jednak dopiero teraz lekarze zdecydowali się o nim poinformować. Pacjentką jest 83-letnia kobieta, której choroba – zapalenie kości – zniszczyła żuchwę. Specjaliści najpierw dokładnie prześwietlili twarz pacjentki, następnie wykonali precyzyjną kopię uszkodzonego fragmentu metodą druku trójwymiarowego. Gotowy element z warstw tytanowego proszku modelowanego laserem wszczepili kobiecie.
Sama operacja chirurgiczna trwała zaledwie cztery godziny – pięć razy krócej, niż gdyby próbowano to samo wykonać tradycyjnymi metodami.
Warstwa po warstwie
– Krótko po wybudzeniu się z narkozy pacjentka powiedziała kilka słów – relacjonuje szef zespołu prof. Jules Poukens z belgijskiego Uniwersytetu Hasselt i holenderskiego Orbis Medisch Centrum, gdzie przeprowadzono zabieg. – Następnego dnia mogła samodzielnie przełykać.
Już po czterech dniach została wypisana ze szpitala do domu – podkreślają lekarze.
Tak ma wyglądać przyszłość medycyny. Potrzebne do operacji elementy – kość czy inne tkanki – będą przygotowywane specjalnie dla pacjenta za pomocą drukarek 3D nanoszących materiał warstwami. W rezultacie lekarze otrzymają „część zamienną" precyzyjnie odzwierciedlającą „oryginał".
Przygotowaniem tytanowej żuchwy zajęła się firma LayerWise specjalizująca się w wytwarzaniu implantów stomatologicznych. Do wykonania trójwymiarowego obrazu kości wykorzystano metodę rezonansu magnetycznego (MRI).
– Kiedy już przygotowaliśmy trójwymiarowy projekt, podzieliliśmy go na płaskie warstwy, a plan wprowadziliśmy do maszyny drukującej – tłumaczy Ruben Wauthle z LayerWise. – Później używaliśmy lasera, aby sklejać kolejne warstwy tytanowego proszku ze sobą. Potrzeba było 33 warstw, aby wykonać milimetr implantu, więc możecie sobie wyobrazić, ile tysięcy warstw musieliśmy zrobić, żeby wyprodukować całą kopię kości.
Najtrudniejszym krokiem całego procesu było zaprojektowanie sztucznej żuchwy – ze stawami, zaczepami mięśni, a nawet miejscami dla żył i nerwów. Sama produkcja zajęła tylko kilka godzin, podobnie jak naniesienie na tytan bioceramicznej powłoki.
Prawie jak własna
Specjaliści przyznają, że pacjentka musiała przez pewien czas przyzwyczajać się do implantu. Tytanowa część waży 107 g i jest o jedną trzecią cięższa niż „oryginał".
Jeszcze w tym miesiącu chirurdzy usuną elementy umożliwiające leczenie i zrastanie się ciała. Umieszczą również sztuczne zęby w specjalnie do tego celu zaprojektowanych otworach.
– Przy użyciu tej techniki można zbudować, co się chce. Na przykład nadać tytanowemu implantowi porowatą strukturę, co umożliwi wrastanie w nią kości i lepszą integrację z organizmem – tłumaczy Ruben Wauthle. – Kolejną zaletą jest skrócenie czasu operacji, ponieważ implant pasuje perfekcyjnie. Zmniejsza się również czas hospitalizacji i związane z tym koszty.
Ekspert LayerWise przyznaje, że celem bioinżynierów jest stworzenie implantów z warstw żywych tkanek nanoszonych na rusztowanie. W taki sposób można odtwarzać skórę czy naczynia krwionośne.
– W tej chwili używamy metalowego proszku. Ale drukowanie tkanek wymaga użycia jako „atramentu" organicznego materiału. Technicznie to jest możliwe, ale przed nami jeszcze sporo pracy – mówi Wauthle.
Podobną operację, ale na mniejszą skalę, przeprowadzono w 2008 roku w Finlandii. Wówczas część kości twarzy zrekonstruowano dzięki tytanowemu rusztowaniu pokrytemu komórkami macierzystymi. Implant na czas hodowli odpowiednich tkanek umieszczono pod skórą brzucha pacjenta.
Pod koniec ubiegłego roku specjaliści z Uniwersytetu Stanu Waszyngton przygotowali materiał dla drukarek 3D zachowujący się i wyglądający jak kość.
Masz pytanie, wyślij e-mail do autora p.koscielniak@rp.pl
Przeczytaj więcej o: drukarka 3D, implant, kość, medycyna, pacjentka, szczęka, tytan, żuchwa
Rekomenduj artykuł Oddano głosów:
