У мадридській лікарні імені Грегоріо Мараньйона вдалося уникнути ампутації ноги завдяки новаторському кістковому імплантату, виготовленому на замовлення для 38-річного пацієнта з саркомою великогомілкової кістки. Це перший у своєму роді персоналізований метаматеріальний протез, технологія, що спочатку розроблена для аерокосмічної галузі, яка відтворює механічні властивості кістки за допомогою титанової структури, виготовленої методом 3D-друку.
Розроблений спільно з інженерами з Мадридського політехнічного університету (UPM) протез складається з мережі титанових структур міліметрового масштабу, призначених для розподілу навантажень аналогічно кістковій тканині. Імплантат дозволив зберегти ногу та колінний суглоб пацієнта та уникнути ампутації.
Протез, що імітує кістку
На відміну від звичайних протезів, цей імплантат не замінює кістку цілісним шматком, а відтворює її структуру та міцність за допомогою мережі тонких титанових стрижнів, які розподіляють навантаження аналогічно кістковій тканині.
Його конструкція сприяє зростанню кісткової тканини пацієнта та інтеграції протеза, знижуючи ризик несприйняття та ускладнень. Крім того, оскільки він надрукований на 3D-принтері та адаптований до кожного пацієнта, час операції скорочується майже вдвічі.
Імплантат важить лише 300 грамів, але моделювання показує, що він може витримувати понад 500 кілограмів, порівняно зі звичайними протезами, які важать кілька кілограмів і витримують лише 100-150 кілограмів.
Імплантат, розроблений для кожного пацієнта
П'єр Шазель, 38 років, страждав від високозлоякісної саркоми кістки у великогомілковій кістці. Після інфекції та значної втрати густини кісткової тканини його нога більше не могла витримувати звичайний протез, тому медична команда вирішила розробити імплантат, адаптований до його анатомії.
Використовуючи його рентгенівські знімки, дослідники створили цифрову копію його здорової ноги та змоделювали навантаження, які доводиться витримувати великогомілковій кістці при ходьбі, підйомі сходами або спотиканням. На основі цих даних вони розробили внутрішню структуру протеза та розмістили гвинти в областях з найкращою якістю кісткової тканини, що дозволило їм спланувати процедуру з міліметровою точністю.
Через рік після операції пацієнт може ходити. Після майже двох років без опори на ногу він каже, що нарешті почав відновлювати свою рухливість. У лікарні імені Грегоріо Мараньйона вже було проведено другу подібну процедуру, і зараз готуються ще два персоналізовані імплантати: один для зап'ястя, інший для грудини. Ціль полягає в тому, щоб впровадити цю технологію для надання гіперперсоналізованої медицини в рамках державної системи охорони здоров'я.
