Технология трехмерной печати позволяет создавать объемные модели, руководствуясь производственными схемами. Одно из полезных применений этой инновационной технологии – в области медицины, в частности, в хирургии. При помощи 3D-принтера можно изготавливать на заказ протезы конечностей, точные копии органов и специальные хирургические инструменты. Это открывает беспрецедентные возможности в области индивидуализированной медицины, помогая врачам в сложных инвазивных процедурах.
Генеральный директор Медицинского центра Шиба профессор Ицхак Крайс с вниманием относится к технологическим инновациям в сфере здравоохранения. Он поручил доктору Дине Оркин, заведующей 30 операционными палатами в Шибе, возглавить лабораторию 3D-печати. Цель профессора Крайса – изменить облик традиционной медицины.
На сегодняшний день персонал лаборатории уже изготовил ряд персонализированных эндопротезов для замены тазобедренных и коленных суставов. Результаты оказались впечатляющими, и доктор Оркин пришла к выводу, что будущее ортопедической хирургии – в компонентах, создаваемый на 3D-принтерах. В отличие от моделей массового производства, эти компоненты идеально подходят пациенту, так как изготовлены по индивидуальным параметрам.
Случай 5-летнего мальчика Омера, страдающего саркомой Юинга, является одним из удивительных примеров применения 3D-печати для повышения качества жизни пациента. Саркома Юинга поражает кости и мягкие ткани. Для удаления злокачественной опухоли кости Омеру пришлось ампутировать ногу.
Доктор Оркин рассказывает: “В этом случае мы распечатали форму (по типу формы для торта), которая точно соответствовала пораженной кости, заполнили ее хирургическим цементом и – вуаля – готова точная, изготовленная на заказ, копия бедренной кости, идеально подходящая пациенту. После реабилитации этот ребенок сможет стоять на ногах, ходить и даже бегать. У него будет нормальное детство”.
Лаборатория 3D-печати создает также компоненты для реконструктивных операций в области стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, направленных на исправление дефектов лица и челюсти.
После того как у 50-летнего мужчины, страдающего от сильной зубной боли, обнаружили опухоль нижней челюсти, то часть челюсти пришлось удалить. Чтобы осуществить забор костного имплантационного материала из нижней конечности пациента, челюстно-лицевой хирург использовал напечатанные на 3D-принтере измерительные шаблоны. Это позволило повысить точность размера и формы, а также определить оптимальный угол разреза.
Доктор Оркин сообщила, что это позволяет избегать стандартного метода проб и ошибок, а также не оставляет лишнего костного материала. “Компоненты сочетаются друг с другом, как кубики Лего”, – заявила она. Кроме того, пациент выздоровел относительно быстро, он не испытывал нарушений речи или затруднений при жевании – частых явлений после подобных операций.
Дополнительное преимущество технологии 3D-печати – возможность просматривать компьютерные симуляции различных возможностей реконструкции лица, а затем выбирать те функции, которые требуются пациенту. Медицинская бригада может распечатывать компоненты в соответствии с заданными параметрами.
Доктор Оркин с детства мечтала быть врачом. Она вспоминает: “Сколько себя помню, я всегда хотела работать в операционной. В старших классах мне удалось устроиться уборщицей операционных палат в университетской больнице недалеко от дома. Каждый раз, когда я пересекала красную линию, отделяющую зал ожидания от операционной, мое сердце начинало биться сильнее. А я всего навсего мыла там пол”.
Со временем, доктор Оркин осуществила свою мечту. Вначале она специализировалась на анестезиологии в отделении интенсивной терапии и руководила отделением детской анестезиологии в Медицинском центре Шаарей Цедек в Иерусалиме. Однако она хотела продолжать свой карьерный рост и перешла в Шибу, где ее инициативность и изобретательное мышление были оценены по достоинству. В Шибе ей удалось реализовать свое видение операционной палаты как междисциплинарной системы под управлением единого централизованного центра, функционирующего в соответствии с потребностями пациента и больницы.
“Разумеется, я работаю не одна. Я окружена людьми, которые верят в меня, в то, что я делаю, и хотят быть частью этого. Мы относимся к своей деятельности не как к работе, а как к миссии и действуем сообща”, – заявила доктор Оркин.
Технология для эффективной 3D-печати уже доступна, но доктор Оркин подчеркивает, что для внедрения этого метода потребуется время. Печать на заказ – это дорогостоящая процедура, дороже только надлежащий контроль качества. Мы пока еще не можем распечатывать внутренние органы из клеток тканей, но работаем над воплощением этой идеи в жизнь.
“Я надеюсь, что в будущем такая компания как Johnson&Johnson (производитель титановых протезов тазобедренного сустава) начнет выпускать собственные эндопротезы, созданные по технологии трехмерной печати, в соответствии с утвержденными нормативами”, – заявила доктор Оркин.
Дополнительное применение 3D-печати в хирургии – это возможность создавать точные копии органов. Изготовив копию сердца из эластичного полимера, хирургическая бригада определяет точное местоположение и угол при выполнении сложных процедур, таких как пересадка сердца. Это значительно облегчает работу врачей. В Шибе этот метод был применен для оказания помощи 14-летней девочке-подростку, которая страдала сердечной недостаточностью терминальной стадии. Ей наконец-то была назначена спасительная операция по пересадке сердца, которую она долго ждала.
“В течение двух лет она постоянно попадала в больницу. Теперь девочка наконец-то вернулась домой к нормальной жизни”, – сообщила доктор Оркин.
3D-изображения не всегда требуют печати. Врачи могут просматривать их в программном обеспечении виртуальной реальности (VR). Они надевают специальные очки, которые позволяют взаимодействовать с изображениями на экране. В эти программы интегрирована дополненная реальность, которая позволяет менять степень прозрачности изображений. Это дает врачам возможность “видеть” внутреннее строение органов.
Потенциал использования 3D-печати костей и копий органов достаточно велик – это помощь врачам в подготовке к хирургическим операциям, сокращение времени пребывания в операционной палате, ускорение процесса выздоровления и повышение качества жизни пациентов.
