“Хирурги люди удивительные, они видели нас разрезанными”В этой остроте Михаила Жванецкого кроется огромное уважение к профессионалам-врачам, вскрывающим скальпелем наше тело, дарующим после операций продление жизни.
Аддитивные технологии пока не для Украины?
Хирурги бывают разными, в том числе специализирующиеся на костно-челюстных операциях. Любой человек, имеющий даже небольшой дефект лица, будет испытывать дискомфорт, что уж говорить о морально-психологических страданиях тех, чье лицо изуродовано серьезной травмой, раной, заболеванием. Сложнейшие операции, позволяющие ликвидировать многие последствия, стали будничной практикой для челюстно-лицевых хирургов.
Бывают, однако, ситуации, когда заменяемый зубной протез или фрагмент челюсти имеют чересчур индивидуальную и сложную геометрию. В этих случаях применение современных аддитивных технологий позволяет послойно выращивать на 3D-принтерах челюстно-лицевые фрагменты человека практически любой формы. Прежде чем оперировать, врачи обращаются к программистам, инженерам, специалистам по медицинской визуализации.
В силу того, что лидерами в развитии подобных технологий являются США, Япония, Германия, Китай, а в Украине рынок аддитивных технологий слабо развит, заказ на человеческую «запчасть» размещают за рубежом. Все это, разумеется, требует дополнительного времени, а еще увеличения затрат на лечение, ложащихся на плечи пациентов.
Так было еще буквально год-полтора назад.
Прошлым летом на базе Киевской областной клинической больницы лучшие челюстно-лицевые хирурги нашей страны провели операцию высшего уровня сложности, имплантировав пациентке фрагмент нижней челюсти, изготовленный методом селективного лазерного сплавления порошка титана. Говоря проще, используя технологию 3D-печати металлами.
Вторая аналогичная операция проведена недавно в отделении челюстно-лицевой хирургии запорожской горбольницы экстренной скорой и медицинской помощи. Обе операции прошли для пациентов успешно, обе уникальны тем, что использовались импланты из титанового сплава, полученные методами аддитивной технологии на предприятии «Мотор Сич». В обеих участвовал врач высшей категории, доцент кафедры хирургической и пропедевтической стоматологии Запорожского государственного медуниверситета Олег Мищенко.
По словам Олега Николаевича, «Мотор Сич» имеет многолетний положительный опыт изготовления эндопротезов тазобедренного сустава. Создание индивидуализированных челюстных имплантов из титановых сплавов, изготовленных по параметрам компьютерной томографии пациента, сделанной до операции, – новый уровень высоких технологий в отечественной медицине. Внедряемый в Запорожье метод позволяет полностью восстанавливать природные формы и функции челюсти. При этом стандарты лечения вполне соответствуют современным европейским протоколам.
«Титан Запорожья» – лидер в создании новых «стоматологических» сплавов
Проведенные в Киеве и Запорожье реконструктивные операции – часть большого лечебно-производственного проекта, осуществляемого в творческой кооперации ЗГМУ, АО «Мотор Сич» и научно-исследовательского центра «Титан Запорожья», созданного несколько лет назад при Нацуниверситете «Запорожская политехника». Призванный решать конкретные проблемы конкретных предприятий, «Титан Запорожья» сегодня – практически один из немногих в Украине разработчик технологий и новых материалов так называемых сферических порошков, используемых в 3D-принтерах для выращивания деталей любой геометрии. На «Моторе» уже внедрили несколько технологий и установок, с помощью которых получают детали авиадвигателей, вертолетов, беспилотных аппаратов.
Следующим важным инновационным этапом стало освоение производства адаптированных под человеческие проблемы костных имплантов. Директор НИЦ «Титан Запорожья», заведующий кафедрой «Оборудование и технологии сварочного производства» инженерно-физического факультета «Запорожской политехники», доктор технических наук, профессор Александр Овчинников рассказывает:
– Титан прочен и, несмотря на определенные биохимические нюансы, инертен к человеческому организму. Поэтому 90 процентов имплантов, в том числе для протезирования тазобедренных суставов, всегда делали из титана традиционными методами – штамповкой и механической обработкой. Проблема состояла лишь в том, что они были громоздкими. Новый толчок в развитии этого направления дали аддитивные технологии, что сделало использование 3D-принтеров для имплантологии мировой практикой.
Требования уже сегодняшнего дня – импланты дентальные, то есть челюстно-лицевые. Они должны быть легкими, прочными, высокого качества, соответствовать сложной геометрии кости конкретного человека. Все эти задачи можно решить, применив европейский опыт 3D-технологий. В нашей стране такого опыта практически нет, так что если на предприятиях Запорожья поставить на поток изготовление титановых дентальных имплантов на 3D-принтерах, город стал бы в этом плане новатором.
Правда, объясняет Александр Владимирович, существует один немаловажный нюанс, всерьез тревожащий медиков. Дело в том, что титановый сплав, применяемый для костных имплантов, не совсем приемлем для челюстных. Наши челюсти испытывают большие длительные нагрузки, из-за чего кость может деформироваться, при этом форма импланта останется неизменной. Такой дисбаланс часто вызывает воспалительный процесс в организме.
Так вот, запорожским ученым удалось разработать низкомодульные циркониево-титановые сплавы, чьи биомеханические характеристики значительно лучше титановых и сопоставимы со свойствами человеческой кости.
Первые образцы стоматологических зубных имплантов нового поколения уже получены. Но для промышленного их производства нужны не только новые «рецепты» сферических порошков, но и более продвинутые модели принтеров. «Приучить» 3D-принтеры к таким порошкам – задача технологически очень сложная. «Титан Запорожья» решает ее совместно с деловыми партнерами из Польши, Эстонии, Англии, Италии, днепровской компании ALT [аддитивные лазерные технологии]. Стоит заметить: новые отечественные сплавы будут востребованы не только в медицине, но и на предприятиях авиакосмической отрасли.
Две стоматологические операции, речь о которых шла выше, – это лишь первый опыт применения новых для Украины дентальных имплантов. Запорожские ученые работают над медицинской сертификацией своих разработок, их широким практическим применением. Уже через два-три года, убежден Александр Овчинников, украинцам станут доступны более качественные и дешевые зубные и челюстные импланты.
Юрий ГАЕВ
Текстовки
Врач высшей категории, доцент ЗГМУ Олег Мищенко; директор фирмы ALT [г. Днепр] Сергей Аджеев и директор НИЦ “Титан Запорожья” Александр Овчинников
Так выглядит дентальный имплант части челюсти
Рентгеновский снимок с уже пересаженным имплантом
