Разработаны уникальные напечатанные на 3D-принтере имплантаты для лечения переломов глазницы

Ученые из университета Базеля (Швейцария) разработали новый имплантат для лечения переломов глазницы, который изготавливается при помощи 3D-принтера и имеет пониженный риск отторжения у пациента.

Созданные с помощью принтера Prusa i33D и полимерного материала PEEK, трансплантаты способны преодолеть биоинертность своего материала благодаря пористости, которая может быть подобрана для усиления клеточного восстановления. С помощью анализа методом конечных элементов ученые также обнаружили, что их устройства хорошо поддаются адаптации, что означает, что в будущем они могут быть изменены для удовлетворения потребностей конкретных пациентов.

Информация об этой работе была опубликована в журнале Preprints.

По словам разработчиков,

Печать высокотемпературных термопластичных полимеров имплантационного класса, таких как PEEK, открывает путь к созданию более сложного поколения биоматериалов. Внедрение 3D-печати в пунктах оказания медицинской помощи обеспечивает меньшие потери материала, легкое обучение оператора, более быстрое производство имплантатов, повышенную экономическую эффективность и специфичность для пациента.

Когда речь идет о ранах лица, так называемые "переломы орбитального дна" представляют собой одну из самых страшных травм. Частым побочным эффектом удара тупым предметом по лицу являются переломы дна орбиты, при которых повреждается стенка под глазом пациента, и это заболевание может быть очень трудно лечить, поскольку оно находится в труднодоступном месте. При этом подбор соответствующих хирургических материалов остается препятствием на пути к оптимальным результатам лечения пациентов. PEEK, между тем, сам по себе является надежным полимером для 3D-печати и показал значительный потенциал в этой области, но, по словам швейцарской команды, его недостаточная биоактивность является причиной "клинического беспокойства".

Швейцарские ученые разработали рабочий процесс, позволяющий производить индивидуальные трансплантаты, которые отличаются повышенной хирургической применимостью. Они создали модели нескольких различных конструкций орбитальных сетчатых имплантатов и использовали программное обеспечение для моделирования, чтобы проверить их работу в сравнении с клиническими "худшими сценариями".

Интересно, что первоначальные модели не удались из-за их сложных выступов, что заставило исследователей применить подход "обратного оригами". На практике это означало цифровое преобразование 3D-имплантатов в 2D с помощью функции "разворачивания" в программе Autodesk Inventor, а затем их экструдирование и ручное удаление с печатной формы.

Что касается подгонки и точности по сравнению с моделями пациентов, каждое из устройств получило минимум "удовлетворительно" по собственной шкале ученых, а имплантаты прямоугольной формы были отмечены как наиболее прочные.

Учитывая закрытый характер глазницы человека, она может быть очень сложным местом для проведения операций, но хирурги все чаще приходят к выводу, что 3D-печать и моделирование могут помочь оптимизировать шансы их пациентов.