Медицински университет – Варна официално въведе една от най-съвременните технологии в света на хирургията и денталната медицина – 3D принтиране на титан и кобалт-хром за производството на персонално изработени импланти. Проектът е реализиран с помощта на стратегическия технологичен партньор SpaceCAD, лидер в областта на индустриалното 3D принтиране и цифровите инженерингови решения. „С внедряването на металния 3D принтер DMP Flex 200 на 3D Systems и комплексния софтуерен пакет 3DXpert за обработка, дизайн и производство, България прави важна крачка към бъдещето на персонализираната медицина“, коментираха от SpaceCAD пред Дигитална Индустрия.bg.

От класическите импланти към персонализираната хирургия

Десетилетия наред хирурзите разчитаха на стандартни фабрични импланти, произведени серийно и предназначени да покриват широк кръг от клинични случаи. При сложни състояния — тежки тазови фрактури, туморни резекции или комплексни ревизии на стави — лекарите често бяха изправени пред трудната задача да „наместват“ анатомията на пациента към наличния имплант, а не обратното. Този компромис неизбежно води до по-висок риск от усложнения, по-дълъг възстановителен период и понякога – до незадоволителни функционални и естетични резултати. „Доскоро бяхме ограничени до модели от полимери, които служат основно за планиране. Сега вече можем да произвеждаме директни импланти за човешкото тяло – прецизни, индивидуални и перфектно съобразени с конкретния пациент“, подчерта проф. д-р Димитър Райков, ректор на МУ–Варна.

Благодарение на технологиите, които SpaceCAD достави и интегрира, имплантите могат да бъдат проектирани конкретно според нуждите на пациента — от КТ-сканирането до крайния титанов компонент.

Прецизност в микронен мащаб

Новата метална адитивна технология използва метод Direct Metal Laser Sintering (DMLS), при който лазер стопява метален прах слой по слой, създавайки сложни, здрави и биосъвместими конструкции. По този начин имплантът може да бъде проектиран така, че да съответства напълно на структурата на костта. „Слой по слой се изгражда целият детайл. Лазерът стопява металните прашинки с дебелина 30 µ, което е три пъти по-тънко от човешки косъм. Така получаваме изключително здрав и геометрично перфектен имплант, който отговаря на виртуалния модел до последния детайл“, обяснява доц. д-р инж. Цанка Дикова, ръководител на проекта. Системата позволява производство на медицински импланти от титанови сплави Ti6Al4V, както и кобалт-хром, широко използван в ортопедията, лицево-челюстната хирургия, онкологията и денталната медицина.

Ролята на SpaceCAD – технологичен партньор от следващо поколение

Като официален интегратор на 3D Systems за България, SpaceCAD доставя цялостната система. В основата ѝ стои металният 3D принтер DMP Flex 200, чиято задача е да произвежда високопрецизни титанови и кобалт-хром импланти. Но той е само последната стъпка в един много по-сложен цифров цикъл. Преди него идва D2P – специализиран софтуер, чрез който медицинските екипи преобразуват КТ или ЯМР изображенията в триизмерни анатомични модели. Именно този етап позволява да се улови реалната, индивидуална морфология на пациента, без която персонализираната хирургия би била невъзможна.

След това данните преминават към Freeform – мощен инструмент за дизайн на органични, анатомично сложни структури, работещ с хаптични устройства, които дават на дизайнера „усещане“ за формата. Това е особено важно при моделиране на лицево-челюстни, ортопедични или онкологични импланти, където дори милиметър отклонение може да промени клиничния резултат.

Последната стъпка преди печат е 3DXpert – индустриалният софтуер за подготовка за метално 3D принтиране, оптимизация на геометрията и настройване на параметрите на производство. Той гарантира, че имплантът ще бъде изграден с нужната механична здравина, микроструктура и прецизност, а крайният детайл ще съвпада напълно с анатомичния модел.

Този напълно дигитален поток – D2P, Freeform, 3DXpert и накрая DMP Flex 200 – превръща клиничния екип в реален производител на индивидуални импланти, създадени за конкретен пациент и конкретна хирургична ситуация. Така МУ-Варна разполага с цялостна инфраструктура, каквато имат водещите центрове в Европа и САЩ. „Нашата роля беше да осигурим цяла работеща система, която да позволи на хирурзите да преминат от образа към готовия имплант по най-прецизния начин. Горди сме, че тази технология вече работи в българска клинична среда – това е истинската персонализирана медицина, базирана на наука, инженерство и хирургична експертиза“, подчертаха от SpaceCAD.

Резултатите: по-малко усложнения, по-кратко възстановяване, по-добра прогноза

Когато имплантът е проектиран според конкретната анатомия на пациента, интервенцията спира да бъде упражнение в „напасване“ и става изпълнение на предварително планирана, прецизна процедура. Това означава по-кратко оперативно време, по-малко манипулации върху костта и меките тъкани и съответно по-нисък риск от инфекции и други постоперативни усложнения. „С персонализиран индивидуален имплант имаме продукт, който съответства идеално на анатомията на пациентите. Резултатите са по-добри, усложненията са минимални“, категоричен е проф. д-р Стефан Пеев, Декан на Факултета по дентална медицина. Тази по-голяма точност освен че улеснява хирурзите в залата, дава и по-бърз път към възстановяване — по-малко болка, по-кратка рехабилитация и по-бързо връщане към ежедневието от страна на пациентите.

За обучението и практиката в МУ-Варна промяната е не по-малко важна: инструментите вече позволяват на екипа да планира и симулира сложни реконструкции, да адаптира решения за редки или нестандартни случаи и да намали нуждата от последващи ревизии. „Досега можехме да правим модели от полимери и пластмаси, но не и директни импланти за човешкото тяло. С новата апаратура започва нов етап за всички хирургични специалности“, отбелязва проф. д-р Димитър Райков, ректор на МУ-Варна.

„За SpaceCAD този проект е потвърждение, че високотехнологичното 3D принтиране е бъдещето на медицината. Ние сме горди да бъдем партньор на МУ-Варна в тази революционна стъпка, която директно повишава качеството на живот на българските пациенти“, допълниха от компанията. Основана през 1996 г., компанията SpaceCAD е водещ системен интегратор в сферата на: адитивното производство, инженерните софтуерни решения, роботизацията, CNC технологиите, цифровата трансформация в индустрията. A партньорството ѝ със Siemens, 3D Systems, KUKA и други глобални лидери я поставя в центъра на технологичните иновации в региона.

Повече информация за СпейсКад ЕООД, марките, продуктите и услугите, които предлага у нас, реализации и актуални промоционални кампании, бихте могли да намерите в микросайта на фирмата в Борса.bg! 

Източник на снимковия материал: SpaceCAD (СпейсКад), ©Engineer BG via Canva.com