3D-моделирование при эндопротезировании суставов в Берлине

Эндопротезирование суставов – одна из сфер наиболее активного применения аддитивных технологий, или технологий послойного синтеза конструкций. Эти технологии также называют 3D-печатью.

Стандартное эндопротезирование обеспечивает успешную замену суставов большинству пациентов. Однако в 5-8% случаев возникает необходимость в индивидуальном эндопротезировании. И здесь на помощь приходят 3D-технологии.

Общую схему создания 3D-эндопротеза можно представить так:

• выполняется мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ) с шагом в 0,5 мм;
• результаты МСКТ с помощью специальных компьютерных программ переводятся в виртуальную 3D-модель заинтересованной области;
• с учетом индивидуальных особенностей костных дефектов проводится виртуальное моделирование деталей будущего эндопротеза, определяются и, при необходимости, видоизменяются места, куда он будет имплантироваться, чтобы добиться идеального совпадения костных поверхностей и имплантата. Итоговая модель эндопротеза переводится в формат, необходимый для ее производства на 3D-принтере;
• выполняется печать имплантата на 3D-принтере — станке, осуществляющем послойную добавку порций материала к заготовке по определенной программе. Обычно применяют метод селективного лазерного спекания. Оно продолжается до образования заданной конструкции из пластика, керамики, стекла или металла. Чаще всего используется титан – легкий и прочный биосовместимый металл.

Области применения 3D-технологий при эндопротезировании суставов в Германии

В Германии, как и во всем мире, в 92-95% случаев замену суставов успешно проводят стандартными эндопротезами. Остальным пациентам необходимо 3D-эндопротезирование, так как они имеют уникальные по форме дефекты костей, не позволяющие подобрать и удачно имплантировать эндопротез из стандартных линеек. Чаще всего такие ситуации возникают в случаях:

• ревизионного (повторного) эндопротезирования, когда первичный эндопротез приходится удалять из-за развившейся асептической нестабильности или парапротезной инфекции;
• сложных переломов, когда требуется объемное замещение дефекта, чтобы совместить детали искусственного сустава;
• необходимости создания индивидуальных направителей, накладок для идеально точных спилов кости;
• двухэтапного протезирования для создания индивидуального временного эндопротеза;
• крупных костных дефектов, например, отсутствия части таза после онкологической операции.

3D эндопротезирование суставов в Германии – сегодняшний день и перспективы

Применение технологий 3D эндопротезирования суставов требует специальной подготовки специалистов, высокотехнологичного оборудования, унифицированных стандартов в изготовлении, стерилизации и имплантации произведенных на 3D-принтере конструкций. Сертифицированный Центр эндопротезирования клиники DRK в Германии во главе с профессором Тило Йоном – один из немногих в стране, отвечающий этим требованиям. Здесь всегда руководствуются потребностями пациента, и в каждом случае метод лечения выбирается индивидуально. Если принимается решение о необходимости 3D-эндопротезирования, проблем с его осуществлением не возникает.

«За изготовленными по 3D-технологии искусственными суставами я вижу большое будущее, – говорит профессор Тило Йон. – В этой области мы должны решить еще множество проблем, чтобы достичь полного равновесия между стабильностью сустава и его биологическими характеристиками, обеспечив безусловную приживаемость. Время изготовления абсолютно полноценных искусственных костей еще не наступило. Но мы уже широко и успешно используем трехмерные детали для замещения костных дефектов при эндопротезировании суставов».

«А что касается виртуального 3D-моделирования, – продолжает профессор Тило Йон, – в нашем Центре оно активно применяется уже более 10 лет во всех ситуациях, когда предстоит сложная операция по замене сустава. Например, при ревизионном эндопротезировании, врожденной дисплазии тазобедренных суставов, болезни Бехтерева, внутрисуставных переломах, двусторонней замене суставов. Совместить реальную картину на операции с ее виртуальной 3D-моделью нам помогает интраоперационная компьютерная навигация».