Институт Фраунгофера создал напечатанный на 3D протез глаза

Фраунгоферовский институт компьютерной графики IGD использовал свое собственное программное обеспечение Cuttlefish:Eye для 3D-печати глазного протеза.

По данным компании, ученым удалось создать модели за долю времени, которое обычно требуется для установки протеза. Новая технология Фраунгофера пройдет клинические испытания в лондонской больнице Moorfields Eye Hospital, где 40 пациентов получат 3D-печатные протезы глаз.

Компания отметила, что для создания 3D-модели протеза глаза используется 3D-сканирование глазницы и откалиброванная по цвету фотография здорового глаза. Драйвер 3D-печати Cuttlefish компании Fraunhofer используется для печати модели на многоцветном, многоматериальном 3D-принтере.

Стив Верзе стал первым в мире пациентом, которому 25 ноября в лондонской глазной больнице Moorfields Eye Hospital был поставлен полностью цифровой 3D-печатный протез глаза. (Изображение любезно предоставлено Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust)

Процесс

Фраунгофер отметил, что процесс стал возможен благодаря алгоритмам Cuttlefish:Eye, программного решения Института исследований компьютерной графики IGD Фраунгофера.

Работая в тесном сотрудничестве с британской компанией Ocupeye Ltd, исследовательская группа в Дармштадте разработала уникальный процесс создания виртуальной модели на основе сканирования глазницы вместе с фотографией здорового глаза. Это служит надежной цифровой платформой для 3D-печати. Прорывная технология производства протезов теперь впервые будет установлена на пациентах в ходе клинических испытаний, которые пройдут в лондонской больнице Moorfields Eye Hospital.

Похожие материалы: 3D-печать в офтальмологии

Мандип Сагу, доктор медицины, доктор философии, консультант-офтальмолог в Moorfields, отметил, что компания в восторге от потенциала полностью цифрового глаза.

"Это стало кульминацией четырехлетней разработки сложной технологии между Moorfields Eye Hospital, UCL Institute of Ophthalmology, Ocupeye Ltd и Fraunhofer", - сказал он. "Мы надеемся, что предстоящее клиническое испытание предоставит нам надежные доказательства ценности этой новой технологии и покажет, какие изменения она приносит пациентам. Она явно способна сократить списки ожидания".

Необходимость

Глазные протезы становятся необходимыми в тех случаях, когда глаз приходится удалять хирургическим путем по состоянию здоровья, например, в результате серьезной травмы или угрожающего жизни заболевания, такого как рак глаза - от этих заболеваний страдают более 8 миллионов человек во всем мире.

Метод индивидуального измерения глазницы и изготовления протезов остается практически неизменным на протяжении многих десятилетий. Инвазивная формовка может быть неудобной, а для детей - мучительной процедурой, которая часто требует общей анестезии.

Процесс изготовления глазного протеза вручную занимает много времени и может занять несколько месяцев, что усугубляет и без того стрессовое для пациента время. Используя передовые технологии 3D-печати, новый процесс значительно ускоряет производство и обеспечивает пациентам более быстрый, качественный и в целом более комфортный опыт.

Первичная встреча пациента с 3D-протезом начинается с 2,4-секундного неинвазивного, неионизирующего сканирования с помощью специально модифицированного офтальмологического сканера Optical Coherence Tomography, который производится японской компанией TOMEY. Этот медицинский сканер регулярно используется в больничных условиях.

Цветная калибровка

Результат сканирования глазницы и откалиброванное по цвету изображение здорового глаза беспрепятственно и в цифровом виде передается в ИГД Фраунгофера. Компания Tomey оптимизировала свои возможности таким образом, чтобы точно измерить глазницу удаленного глаза и дополнительно получить откалиброванную по цвету фотографию здорового глаза. Cuttlefish:Eye создает модель 3D-печати на основе этих данных за столь же короткое время.

Компания отметила, что принтеры управляются универсальным драйвером для 3D-принтеров Cuttlefish, который отличается постоянством цвета, а также реалистичным отображением даже прозрачных материалов. Технология Fraunhofer IGD используется во всем мире с различными типами принтеров. 3D-протезы печатаются компанией Fit AG, расположенной в Люпбурге, которая имеет многолетний опыт в аддитивном производстве, особенно в области медицинских технологий. После печати протезы проходят проверку и окончательную полировку командой опытных окулистов. С помощью одного 3D-принтера компания Ocupeye может потенциально удовлетворить ежегодную потребность в около 10 000 протезов, необходимых для рынка Великобритании.

"Вместе с Фраунгофером мы создали первый человеческий 3D-печатный протез глаза", - сказал в своем заявлении Гордон Ботт, генеральный директор компании Ocupeye Ltd.. "Теперь существует полная технология, которая действительно способна переосмыслить ожидания пациентов с протезами глаз".

Каждый этап новой производственной процедуры был подвергнут строгому контролю качества. Например, программное обеспечение Cuttlefish:Eye сертифицировано как медицинское устройство класса 1. Материалы для 3D-печати прошли обширные и исчерпывающие тесты на биосовместимость.