Промышленные применения AT & 3D-решений для профессионалов

На российском рынке появился 3D-печатный имплантат плечевого сустава с модифицированной поверхностью

12.07.2022 Время чтения: 9 мин.
Сложность:
192

Стартап CML AT Medical Северо-Западного наноцентра в кооперации с научно-производственной компанией Sintel и старшим научным сотрудником Научно-исследовательского института онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра РАН Ильей Анисеней разработали имплантат плечевого сустава с биоактивными свойствами для замены костных дефектов пациента.

Результаты первых десяти операций показали высокую степень конгруэнтности изделия, удобство применения в процессе эндопротезирования, а также хорошие функциональные результаты в послеоперационном периоде. В июне этого года компании подали совместную заявку в Роспатент на регистрацию изобретения.

Ежегодно в России регистрируется в среднем около шестисот тысяч случаев онкологических заболеваний. По данным Московского научно-исследовательского онкологического института имени П. А. Герцена, в 2021 году лишь 30% таких пациентов проходили лечение комбинированным методом с использованием химиолучевой и лекарственной терапии, а в 60% случаев требовалось оперативное хирургическое вмешательство. При этом благодаря современному уровню развития медицины, появлению новейших антибактериальных препаратов и новых систем эндопротезов для большинства пациентов со злокачественным поражением длинных костей и крупных суставов стало возможным органосохранное хирургическое лечение — онкологическое эндопротезирование.

Внедрение технологий в медицину позволило снизить риск развития ряда послеоперационных осложнений: например, при эндопротезировании верхних конечностей он составляет не более 3%, при этом показатели функциональных результатов таких операций, особенно в области плечевого пояса, пока остаются невысокими. Среди основных причин — частая травматизация подмышечного нерва, удаление в блоке с опухолью массива отводящих мышц плечевого сустава с последующим нарушением их функции, нестабильность конструкции эндопротеза, низкая конгруэнтность изделий. Кроме того, представленные на рынке онкоимплантаты не всегда способны полностью заместить утраченный объем костных структур пациента, обеспечить надежную фиксацию протеза без возможности расшатывания в процессе эксплуатации, что приводит к нарушению функции суставных сочленений и снижает подвижность человека.

Команда CML AT Medical разрабатывала изделие с учетом недостатков конструкций существующих эндопротезов и стремлением создать новый тип онкоимплантата плечевого сустава с лучшими анатомическими и функциональными свойствами. Концепция эндопротеза была предложена кандидатом медицинских наук, старшим научным сотрудником Научно-исследовательского института онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра РАН Ильей Анисеней. Инженеры компании CML AT Medical произвели сегментирование снимков компьютерной томографии пациента и спроектировали имплантат с учетом анатомических особенностей больного, облегчив его за счет топологической оптимизации.

«Необходимо было создать имплантат, обеспечивающий функциональную эффективность лечения. При проектировании изделия нам пришлось решить целый ряд технических задач: обеспечение надежности конструкции, увеличение срока эксплуатации, сокращение количества отторжений протеза, уменьшение веса изделия. В итоге нам удалось спроектировать легкий, надежный онкоимплантат плечевого сустава с учетом индивидуальных особенностей биомеханики пациента», — рассказала исполнительный директор стартапа CML AT Medical Яна Чекрыжова.

Изготовление изделия происходило с применением 3D-печати из биосовместимого титанового сплава. Имплантат плечевого сустава выполнен в виде цельной конструкции со специальными отверстиями для фиксации соответствующих мышц грудного отдела и плечевого сустава. Такое решение стимулирует срастание тканей пациента со структурой имплантата и обеспечивает движение в плечевом суставе. Нанесение на эндопротез биоактивного покрытия производителем изделия — научно-производственной компанией Sintel — придало изделию противовоспалительные и противоопухолевые свойства.

Разработанный онкоимплантат может применяться для лечения пациентов с обширными дефектами костных структур в области плечевого сустава, возникшими в результате травмы или онкологического заболевания. По словам доктора Анисени, изделия, использованные в первых операциях, показали высокую степень конгруэнтности, удобство применения в процессе эндопротезирования, стабильность фиксации искусственного сустава, а также хорошие темпы восстановления амплитуды движений пациентов в послеоперационном периоде. В июне этого года компании подали совместную заявку в Роспатент на регистрацию изобретения.

Онкологические заболевания являются второй по численности причиной смертности в России после сердечно-сосудистых заболеваний. В 2019 году в стране стартовал федеральный проект «Борьба с онкологическими заболеваниями». Программа проекта предусматривает открытие более трехсот центров амбулаторной онкологической помощи, развитие системы медицинских консультаций, разработку новых геннотерапевтических и радиофармпрепаратов, создание федеральных и межрегиональных референс-центров. Все это позволит упростить маршрутизацию онкологических пациентов и сократить сроки получения медицинской помощи, а появление на рынке новых онкоимплантатов от CML AT Medical позволит повысить эффективность лечения пораженных участков костной ткани пациентов.

Поделиться статьёй: