Коленные имплантаты, напечатанные на 3D-принтере, могут сократить время операции и улучшить лечение артрита

Инженеры из Центра терапевтических инноваций Университета Бата разработали индивидуальное лечение остеоартрита коленного сустава на ранней стадии, в котором используется современная технология 3D-печати металлом, позволяющая создавать персонализированные медицинские пластины из титанового сплава, идеально подходящие для каждого пациента.

После виртуального испытания in-silico, продемонстрировавшего его безопасность, препарат был одобрен для тестирования на пациентах из Великобритании. В выводах из исследования были опубликованы в связи медицине.Эта процедура, известная как индивидуальная остеотомия для выравнивания колена (TOKA), улучшает операционную процедуру и улучшает посадку пластин для высокоберцовой остеотомии (HTO), используемых для выравнивания колена пациента, делая их более стабильными, удобными и более способными выдерживать вес, чем существующие. общие тарелки. Этот метод также упрощает операцию HTO, делая операции быстрее и, следовательно, безопаснее.

В виртуальном испытании были протестированы пластины HTO с использованием данных компьютерной томографии от 28 пациентов. Клиническое испытание in-silico, первое в мире, продемонстрировавшее безопасность ортопедического устройства, смоделировало нагрузки, которые будут оказываться на изготовленные на заказ пластины, и показало, что они будут столь же безопасными, как и стандартное лечение.

Профессор Ричи Гилл из Центра терапевтических инноваций сказал: «Остеоартроз коленного сустава является серьезной проблемой здравоохранения, социальной и экономической жизни, и ей не уделяется столько внимания, сколько следовало бы. Он есть у четверти женщин старше 45 лет и примерно у 15% мужчин, так что это серьезное бремя, с которым многие живут.Замена коленного сустава полезна только при терминальной стадии остеоартрита, поэтому вы можете испытывать боль и жить с инвалидностью в течение долгого времени, возможно, десятилетий, прежде чем это станет возможным. Мы надеемся, что новый процесс ТОКА, который мы разработали, изменит это ».

Пациенты с остеоартритом коленного сустава, перенесшие ТОКА, будут проходить 3D-компьютерную томографию их колена, прежде чем будут созданы персонализированные 3D-печатные хирургические шаблон и пластина, каждая из которых имеет форму их большеберцовой кости. Хирургический шаблон упрощает операцию и предназначен для повышения хирургической точности.

3D-печатные винтовые резьбы также будут имплантированы в пластины HTO, что означает, что их можно оптимально расположить, чтобы закрепить их против кости.

Испытания на реальных пациентах начнутся, как только клинические центры вернутся к проведению плановых операций, что ожидается в конце этого года. Больницы в Бате, Бристоле, Эксетере и Кардиффе примут участие в рандомизированном контрольном исследовании для сравнения результатов лечения пациентов с существующей общей процедурой HTO.

Испытания техники ТОКА уже начались в Италии, где к настоящему времени 25 пациентов получили новые персонализированные пластины HTO в рамках испытания в Институте Риццоли в Болонье.

При операции высокой остеотомии большеберцовой кости (HTO) выполняется выравнивание коленного сустава путем надреза большеберцовой кости (голени) и открытия небольшого промежутка, который необходимо стабилизировать металлической пластиной. Эта перестановка перемещает нагрузку на менее «изношенную» часть колена. Результаты лечения зависят от того, насколько точно сделан разрез и открыт зазор.

Профессор Гилл добавил: «Операция HTO имеет долгую историю болезни и дает очень хорошие результаты, если проводится точно. Сложность, с которой сталкиваются хирурги, заключается в достижении высокой точности, поэтому мы создали метод ТОКА, который начинается с компьютерной томографии и цифрового плана.3D-печать нестандартного коленного имплантата и сканирование перед операцией означает, что хирурги будут точно знать, что они увидят перед операцией и куда пойдет имплант.»

«В дополнение к тому, что хирург может точно спланировать операцию, хирургический шаблон (или приспособление) и пластинчатый имплант, каждый из которых персонализирован для пациента, могут быть автоматически напечатаны на 3D-принтере на основе данных сканирования.«Важно отметить, что этот тип лечения снимает симптомы остеоартрита коленного сустава, сохраняя при этом естественный сустав».

Элемент предварительного планирования лечения может сократить время нахождения на операционном столе с двух часов до примерно 30 минут.

Поделиться

Источник