В Пензе будут делать 3D­операции

«Самое большое чудо на свете — то, как быстро люди привыкают к чудесам» — эта глубокая мысль как нельзя лучше подходит к прекрасной новости, пришедшей из областной больницы им. Бурденко. Здесь готовятся к операции по уникальной технологии, словно сошедшей со страниц фантастических книг.
Больше всех предстоящую операцию ждет молодой мужчина, у которого пока нет внушительного куска черепа: криминальная травма. Но сначала должна немного зажить рана — и тогда на место «дырки» поставят «заплатку». Форму для отливки этой запчасти… напечатали на 3D­принтере!

Имплант с инициалами

Вообще, вся эта история как нельзя лучше иллюстрирует теорию шести рукопожатий. Правда, в данном случае хватило всего пары. Некоторое время назад Михаил Краснов, заведующий региональным сосудистым центром, обратился к своим подписчикам на фейсбуке — попросил дать контакты людей, занимающихся 3D­печатью.
Ему тут же посоветовали тезку, Михаила Кочмарева, крупного спеца по этому современному оборудованию в Пензе. Он не только в совершенстве освоил печать, но и обучает этому 150 ребятишек — в ЦМИТ «Прогресс» на территории школы №64.
«Есть одна идея на благо человечества. Сможете кое-что напечатать?» — заинтриговал один Михаил другого. И гуманистический маховик этой удивительной истории уже было не остановить.
«Мои учителя изготавливали импланты для операций на черепе из оргстекла, — рассказывает Михаил Викторович. — Плавили его на горелке, гнули, сверлили. Иногда даже гравировали на деталях свои инициалы. Этим летом я удалял из головы пациента такой фрагмент, установленный тридцать лет назад: из-за того что было невозможно соблюсти анатомическую точность, имплант со временем стал давить на кожу, начались боли и инфицирование…»
Потом пришла эпоха так называемого костного цемента — композитного материала на основе акрила. Из него врачи лепили нужные детали, но так как все действия производились вручную, точность оставалась приблизительной.
И вот в светлую голову врача­нейрохирурга пришла мысль задействовать 3D­принтеры. Так делают в нескольких российских городах­миллионниках, которые можно сосчитать по пальцам одной руки. За основу берутся данные КТ или МРТ пациента — тысячи изображений­сканов с шагом в 0,5 мм. По ним специальный софт строит цифровую модель. Компьютеру все равно, какую задачу ему дадут: со 100-процентной точностью он изобразит и мельчайшую косточку, и целый череп в подробностях.

Спасительный силикон

«Этот создан по данным МРТ того самого пациента, — Михаил Краснов вертит в руках красную пластиковую черепушку. — Тут видны даже стремечко, молоточек, наковальня — строение внутреннего уха. По идее, таких подробностей для операции на височной кости и не нужно, но программа — «существо» очень исполнительное и терпеливое».
«Череп по созданной цифровой модели был напечатан примерно за сутки, — добавляет Михаил Кочмарев. — Соответственно, мы со скрупулезной точностью смогли рассчитать и форму недостающей детали — той самой «заплатки», которая необходима для операции. Для наглядности напечатали ее зеленой. Видите, подходит как ключ к замку — ни одного просвета!»
Имея деталь, которой нужно закрыть череп, инженер рассчитал и напечатал форму для ее отливки — из силикона, такого же, какой используют челюстно­лицевые хирурги и стоматологи для слепков. Силикон выдерживает температуру до 280 градусов — а это значит, что его можно легко стерилизовать в автоклаве, чтобы убить даже самых термостойких микробов. В эту форму потом будет залит необходимый медицинский материал. В него, кстати, предусмотрительно добавили антибактериальный компонент — для снижения риска осложнений.
«Мы впервые использовали два слоя силикона для отливки, — подчеркивает Михаил Краснов. — Один повторяет мельчайшие особенности заданной структуры, а другой, более плотный, создает каркасность. Коллеги со всей России признали большую надежность таких двухчастных пресс­форм для протезов».
Новая технология значительно сократит время операции: создать форму можно за сутки, а отлить нужную деталь — за считанные минуты, пока хирург разделяет рубцы, спайки и выделяет зону имплантации на голове пациента.
Не нужно закупать диски и пластины, хранить их на складе, стерилизовать и подгонять под конкретного пациента. Теперь все будет очень точно и индивидуально — до микронов!
По словам нейрохирурга, технология позволит строить любые сложные формы — в том числе самых тонких костей лицевого скелета. Для людей, получивших челюстно­лицевые травмы, это настоящее спасение: можно будет восстановить не только функции утраченных участков, но и привычный внешний облик!

Верьте в чудеса!

«Если пациент не делал томографию до травмы, мы восстановим картину по зеркальному отражению или по донорским цифровым виртуальным моделям из банка данных: там всегда можно подобрать наиболее подходящий по параметрам аналог, — уточняет Михаил Викторович. — Если же снимки имеются, это еще лучше: все-таки все мы несимметричны.
А вообще, наука и техника развиваются так быстро, что новое поколение 3D­принтеров, как ожидается, позволит печатать детали сразу из тех материалов, которые сертифицированы для имплантации в организм человека».
И примеры есть! Недавно ивановские нейрохирурги помогли восстановиться после жуткой аварии 15-летнему школьнику. Часть черепа подростка раскололась, и почти треть головного мозга была прикрыта лишь тонким слоем кожи. Недостающую пластину ему напечатали из прочного сплава на основе титана.
«Так что меня не покидает ощущение, что мы запрыгнули в ракету, которая с космической скоростью мчит нас к новым революционным возможностям оказания медицинской помощи!» — улыбается Михаил Краснов.
В дальнейшем пензенские медики рассчитывают сотрудничать с технопарком инновационных технологий, а также открыть лабораторию 3D­печати на базе областной больницы имени Бурденко. Принтеры помогут изготавливать не только запчасти для тела, но и уникальные инструменты для хирургических операций.
…Меж тем в ЦМИТ «Прогресс» работа не останавливается: трудятся семь неутомимых 3D­принтеров, за которыми бдительно следит Михаил Кочмарев. Сейчас в работе — реплика головы Давида работы Мике­ланджело, полезные контейнеры для батареек, шестиосевой робот­манипулятор, а еще… протез ноги.
Его делает студент из Египта, который учится в Пензе на биоинженера. На его основе он хочет создать искусственную конечность, которую научит слушать нейросигналы мозга. Шепнешь ноге: «Иди» — и отправишься на прогулку по нашему славному провинциальному городу, в котором творятся настолько великие дела…

Ксения ИВАНОВСКАЯ

SinvolPamyati