Мадридская больница Грегорио Мараньона создала первую в мире индивидуальную костную протезу из метаматериала. Онкологи успешно имплантировали ее 38‑летнему пациенту с саркомой большеберцовой кости и сохранили ему ногу.
Больница имени Грегорио Мараньона в Мадриде смогла избежать ампутации ноги благодаря передовому костному импланту, индивидуально разработанному для 38-летнего пациента с саркомой большеберцовой кости. Это первый персонализированный протез-метаматериал такого типа, технология, пришедшая из аэрокосмической отрасли, которая воспроизводит механические свойства кости с помощью титановой структуры, изготовленной методом 3D-печати.
РЕКЛАМА
РЕКЛАМА
Разработанный совместно с инженерами Политехнического университета Мадрида (UPM), протез представляет собой сетку микроструктур из титана, спроектированную так, чтобы распределять нагрузки подобно костной ткани. Имплант позволил сохранить пациенту и ногу, и коленный сустав, избежав ампутации.
Протез, имитирующий костную ткань
В отличие от традиционных протезов, этот имплант не заменяет кость цельной деталью, а воспроизводит ее структуру и прочность благодаря сети тонких титановых стержней, которые распределяют нагрузку так же, как костная ткань.
Такое устройство облегчает врастание кости пациента в протез и его интеграцию, снижая риск отторжения и осложнений. Кроме того, благодаря 3D-печати и точной подгонке под каждого пациента время операции сокращается почти вдвое.
Имплант весит всего около 300 граммов, но моделирование показывает, что он выдерживает более 500 килограммов, тогда как традиционные протезы весят несколько килограммов и рассчитаны на нагрузку в 100–150 килограммов.
Имплант, спроектированный для каждого пациента
38-летний Пьер Шазель страдал высокозлокачественной саркомой кости большеберцовой кости. После инфекции и серьезной потери плотности кости его нога уже не могла выдержать традиционный протез, поэтому команда медиков решила создать имплант, адаптированный к его анатомии.
На основе его рентгенологических изображений исследователи создали цифрового двойника здоровой ноги и смоделировали нагрузки, которые испытывает большеберцовая кость при ходьбе, подъеме по лестнице или падении. Исходя из этих данных, они спроектировали внутреннюю структуру протеза и расположили винты в зонах с наибольшей плотностью кости, что позволило спланировать операцию с точностью до миллиметра.
Спустя год после операции пациент уже может ходить. После почти двух лет, проведенных без опоры на ногу, он утверждает, что наконец начал восстанавливать подвижность. В больнице имени Грегорио Мараньона уже провели вторую подобную операцию и готовят еще два индивидуальных импланта, для запястья и для грудины. Цель состоит в том, чтобы распространить эту технологию и предложить решения максимально персонализированной медицины в рамках государственной системы здравоохранения.