Ten artykuł zawiera potencjalnie drastyczne obrazy, które mogą być nieodpowiednie dla wrażliwych czytelników. Obrazy w tym artykule mogą być nieodpowiednie dla wszystkich.

Życie może się diametralnie zmienić w ciągu sekundy, czego miał okazję doświadczyć pan Ondráček. W marcu 2022 roku uczestniczył w poważnym wypadku motocyklowym, w wyniku którego doznał urazu kręgosłupa, a w szczególności skomplikowanego złamania lewej nogi. Takie przypadki zazwyczaj kończą się amputacją lub w najlepszym wypadku znacznym ograniczeniem możliwości poruszania się. Jednak lekarze ze Szpitala Uniwersyteckiego w Brnie przeprowadzili jedyną w swoim rodzaju serię operacji, która uratowała nie tylko życie pacjenta, ale także jego nogę i pozwoliła mu ponownie chodzić bez bólu i znacznych ograniczeń. Drukarki 3D Original Prusa odegrały kluczową rolę w przygotowaniu przedoperacyjnym.

W ludzkim ciele znajduje się około 213 kości – a pan Ondráček złamał jedną, o której być może nie słyszeliście: kość skokową. Kość ta jest jedną z kości stępu i stanowi ważne połączenie między stopą a łydką. Odgrywa stosunkowo ważną rolę w życiu – a jej urazy są uważane w ortopedii za niezwykle rzadkie. Kość skokowa jest również wyjątkowa ze względu na swoją budowę i słabe ukrwienie, co utrudnia tradycyjne metody leczenia.

Dr n. med. Martin Chovanec i Prof. dr n. med. Milan Krtička.

„Kość skokowa jest w dużej mierze pokryta chrząstką, ma słabe ukrwienie, ma siedem struktur więzadłowych i nie ma do niej przyczepionych mięśni, więc jest to ciężki przypadek do leczenia. Jeśli umieścisz ją z powrotem, istnieje ryzyko, że w wyniku słabego ukrwienia w kość wda się martwica. Jeśli nie będzie dokładnie pasować do stawu, rozwinie się w nim zapalenie, co ograniczy jego mobilność, nie tylko powodując ból u pacjenta, ale także uniemożliwiając mu poruszanie się – wyjaśnia kierownik Kliniki Chirurgii Urazowej Szpitala Uniwersyteckiego w Brnie, Prof. dr n. med. Milan Krtička.

Kość skokowa wydrukowana w 3D przy użyciu drukarki SLA Original Prusa Medical One

Operacja przeprowadzona w Szpitalu Uniwersyteckim w Brnie stanowi przełom w ortopedii i traumatologii, ponieważ wcześniej takie urazy wymagałyby trwałego unieruchomienia stawu, co negatywnie wpływałoby na chód pacjenta i ograniczało jego codzienne życie.

Postępuj ostrożnie

Po pierwszych badaniach lekarze odkryli, że brakuje części uszkodzonej kości skokowej. Trzeba było ją zastąpić. Używając tomografii komputerowej, lekarze zrobili zdjęcia drugiej nogi i wykorzystali rotację lustrzaną do stworzenia szablonu dla modelu kości. Następnie stworzyli tymczasowy zamiennik z cementu kostnego nasączonego antybiotykiem. To nie tylko pozwoliło na dokładną dezynfekcję rany, ale także służyło jako wypełniacz i pozwoliło pacjentowi ćwiczyć poruszanie nogą, aby zapobiec ograniczonemu ruchowi i usztywnieniu tkanki. W tym miejscu po raz pierwszy do gry wszedł druk 3D – lekarze wydrukowali formę dla przekładki przy użyciu Original Prusa MK3S+ oraz filament Prusament.

Złożenie 3D wykonane w oprogramowaniu 3D Slicer

Wytwarzanie kości na wymiar

Zdecydowano, że pan Ondráček otrzyma nową kość skokową- kość tytanową wydrukowaną na specjalnej drukarce 3D. Sama procedura i produkcja wykonanego na zamówienie implantu zastępującego kość pacjenta nie jest rutynowa i musi być zaplanowana z wielotygodniowym wyprzedzeniem. Przygotowanie do tak wyjątkowej operacji zajęło lekarzom ponad miesiąc. Tworzenie kości na zamówienie nie jest problemem dzięki tomografii komputerowej. Jednak na skanach nie widać np. chrząstki i innych tkanek miękkich, które nie powinny mieć bezpośredniego kontaktu z tytanem (stosuje się wkładkę węglową).

Tytanowy implant kostny wydrukowany w 3D

W tym przypadku nie istnieją uniwersalne tabele wymiarów ani dane podręcznikowe – trzeba je mierzyć precyzyjnie i indywidualnie. Zespół profesora Milana Krtička, połączył więc siły z Uniwersytetem Masaryka i Instytutem Anatomii.

Wraz z innymi ekspertami wykorzystali wydrukowane w 3D plastikowe modele dysekcji w sali, aby określić dokładny rozmiar implantu i uzyskać niezbędne dane. „Sprawdziliśmy również właściwości mechaniczne implantu, gdzie umieścić śruby mocujące i jak stworzyć cały implant” – mówi Krtička, którego zespół nie zbagatelizował przygotowań i wykonał całą operację na „sucho”. Z sukcesem.

Plastikowe modele drukowane w 3D w sali dysekcji

W lipcu 2022 roku pan Ondráček otrzymał nową kość skokową i dzięki rehabilitacji może teraz samodzielnie chodzić. A co najważniejsze, bez bólu.

Przełom w wykorzystaniu druku 3D

Unikalna operacja zostanie wkrótce odnotowana w europejskiej literaturze medycznej. Zespół kierowany przez Prof. dr n. med. Milana Krtička, przygotowuje szczegółowy opis operacji i dostarcza instrukcję, jak wykonać indywidualną przekładkę. Jest to ogromna, być może nawet rewolucyjna zmiana w dziedzinie medycyny. Wykorzystanie druku 3D otwiera nowe możliwości i metody leczenia różnych urazów. W końcu Szpital Uniwersytecki w Brnie korzysta z niego już od dawna i ma wielkie plany i ambicje na przyszłość. We współpracy z Prusa Research powstanie centrum zastosowania druku 3D w medycynie.

Prototyp wydrukowanej w 3D formy do przekładki z cementu kostnego

Niezależnie od tego, czy chodzi o kształtowanie niestandardowych płyt tytanowych w traumatologii, czy przygotowanie do operacji sercowo-naczyniowych, drukowane modele anatomiczne z Original Prusa MK3S+ oraz Original Prusa Medical One oszczędzają pacjentom czas operacji i przynoszą znaczne oszczędności firmom ubezpieczeniowym.

Ale jak lubimy mówić w Prusa Research, to dopiero początek. Co Twój szpital zrobi z drukiem 3D?

Strona WWW: fnbrno.cz