Технология, родена за нуждите на аерокосмическата индустрия, спаси крайник от ампутация.
Екип от болница „Грегорио Мараньон“ в Мадрид, работещ съвместно с инженери от Политехническия университет в Мадрид (UPM), разработи първата в света персонализирана протеза за сарком на базата на метаматериали.
Имплантът е изработен от титаниева структура с милиметрова точност и е успешно вживян на 38-годишен пациент с високостепенен сарком на пищяла (тибията), с което се постигна спасяване от ампутация на крак, резултат, който допреди няколко години би изглеждал невъзможен.
Протеза, която имитира истинската кост
Докато конвенционалните импланти представляват плътен метален детайл, новата персонализирана костна протеза възпроизвежда самата архитектура на костта. Тя е изградена от мрежа от фини титаниеви пръчки, разположени по начин, който разпределя натоварването по подобие на естествената костна тъкан.
Според специалистите, участвали в разработката, именно тази „порьозна“ структура носи основното предимство пред традиционните решения:
- Позволява остеоинтеграция и порьозен титан да работят заедно, тъй като собствената кост на пациента постепенно прораства в импланта, вместо просто да го „носи“.
- Намалява риска от отхвърляне и следоперативни усложнения.
- Тъй като имплантът се произвежда чрез 3D принтиране в медицината и е съобразен индивидуално с всеки пациент, оперативното време е намалено почти наполовина.
- Въпреки че тежи едва около 300 грама, в пъти по-малко от конвенционален имплант, симулациите показват, че може да издържи натоварване от над 500 килограма, докато обичайните протези, тежащи няколко килограма, понасят между 100 и 150 килограма.
Дигитален близнак на крака преди операцията
Пациентът Пиер Шазел развива високостепенен сарком на пищяла, усложнен допълнително от инфекция и тежка загуба на костна плътност. В резултат кракът му вече не е бил в състояние да понесе класическа протеза, а лекарският екип, ортопед-онколог, медицински онколог, хирург-ортопед и биоинженер, е трябвало да потърси алтернатива, съобразена изцяло с неговата анатомия.
Изследователите използват радиологичните образи на здравия крак на пациента, за да създадат негов дигитален близнак в ортопедията, виртуален модел, върху който симулират натоварването, което тибията понася при ходене, изкачване на стълби или внезапно подхлъзване. Въз основа на тези данни е проектирана вътрешната структура на протезата, а винтовете са позиционирани в зоните с най-добро качество на костта. Така натоварването и биомеханиката на импланта са планирани с точност до милиметър, преди изобщо да се пристъпи към операцията.
Живот без ампутация
Една година след интервенцията пациентът вече е в състояние да ходи самостоятелно. След близо две години, през които не е могъл да стъпва на крака си, той споделя, че постепенно възвръща подвижността си, развитие, което екипът определя като изключително обнадеждаващо за възстановяване след костен сарком.
„Грегорио Мараньон“ вече е провела втора подобна процедура и подготвя още два персонализирани импланта, за китка и за гръдна кост (стернум), с амбицията технологията да се превърне в стандартна практика при сложни костни реконструкции.
Аерокосмически метаматериали навлизат в костната хирургия
Използването на аерокосмически метаматериали в медицината илюстрира по-широка тенденция: инженерни решения, разработени първоначално за самолети и космически апарати, все по-често намират приложение при иновации в костната хирургия. Целта на екипа от Мадрид е да предложи хиперперсонализирана медицина в рамките на обществената здравна система, така че подобни импланти да не остават запазена територия единствено за частни клиники.
Съдържанието е информативно и не представлява консултация, препоръка или съвет. При въпроси относно вашето здраве, медицинско състояние или лечение, задължително се консултирайте с медицински специалист.
------------------------------------------
Източници
- Euronews Health, „Мадридска болница създаде първата костна протеза от метаматериал, предотвратявайки ампутация на крак“
