3D-печатные суставы помогут пациентам начать новую жизнь
Мы уже начинаем привыкать к каждодневным достижениям 3D-печати в области медицины. Каждое новое открытие гарантирует еще больше потрясающих открытий в самом ближайшем будущем. СМИ буквально кипят новостями о деяниях ученых и врачей, на совершение которых прежде уходили десятилетия.
Одно из последних открытий в медицине, которое было бы невозможно без 3D-печати, связано с заменой суставов. Сегодня существует очень мало способов справиться с болью в суставах, при этом операция по замене сустава считается крайней мерой. Во всем мире люди страдают от проявлений артрита и болей в суставах. Становится все очевиднее, что этот вопрос нуждается в особом внимании.
Обычно искусственные суставы изготавливают из пластика и металлов, материалов, которые человеческий организм считает чужеродными. Кроме того, эти материалы разрушаются спустя 10-20 лет после операции, и сустав вновь теряет свою функциональность. Другими словами, искусственные суставы, которые устанавливают сейчас, нельзя считать надежным и долговременным решением.
Пытаясь найти избавление от острой боли, которая мучает столько людей, врачи Рита Кэндел, Марк Гринпас и Эндрас Наги из Исследовательского института Самуэля Луненфельда при медицинском комплексе Маунт-Синай объединились с биоинженерами, биологами и хирургами, пытаясь изучить возможности применения собственных тканей пациента для создания новых костей. По мере возрастания интереса доктор Кэндел начала работать с докторами Пиллиаром и Тойсеркани из Университетов Торонто и Ватерлоо, чтобы выяснить, может ли 3D-печать стать инструментом для создания суставов. Вот как доктор Кэнел описывает суть этого междисциплинарного сотрудничества:
«Сначала доктор Тойсеркани печатает сустав из биоразлагаемого материала. Потом мы берем стволовые клетки пациента и наращиваем на этом суставе настоящую ткань (хрящевую и т.д.). Поврежденный сустав заменяется суставом, который полностью состоит из тканей пациента. Это просто невероятно».
Процесс 3D-печати начинается с рентгена поврежденного сустава пациента. Полученные данные конвертируют в трехмерную компьютерную модель, которую сразу же отправляют на печать. 3D-принтер выращивает точную копию сустава из специального пористого материала. Этот материал способствует росту клеток и легко обрастает хрящевой тканью. Постепенно кость обретает форму, а материал разрушается. В результате остается только кость, которая ничем не отличается от оригинала. Вот как доктор Кэндел описывает этот процесс и его преимущества:
«Сустав – это очень сложная структура определенной формы, все компоненты которой слаженно работают, обеспечивая безболезненное движение колен и локтей. Благодаря 3D-печати нам удалось создать имплантат, который идеально соответствует поврежденному суставу. Наша работа – блестящий пример индивидуализированной медицины, поскольку ткани, из которых состоят эти суставы, принадлежат тем самым пациентам, которым требуется операция».
Доктор Рита Кэндел из медицинского комплекса Маунт-Синай
На данный момент этот метод еще недостаточно отработан. Необходимо провести еще немало исследований и опытов, прежде чем можно будет перейти к внедрению этих операций в обычную врачебную практику. Команда врачей надеется, что эту процедуру начнут испытывать на людях в ближайшие несколько лет. Она очень оптимистично настроена касательно будущего применения 3D-печатных искусственных суставов.
