📅 Data publikacji: 16.05.2025
У передовому Центрі біодруку MEDI-Print у Львові команда професорки Анни Маликової та ортопедичних хірургів із Національного Медичного Університету почали реалізацію проєкту Imprint, мета якого — створювати індивідуальні імплантати від скану до операційної менш ніж за 24 години. Кожен пацієнт проходив високоточну КТ та МРТ, що давало деталізовані DICOM-дані про дефект кістки. Розроблені алгоритми сегментації перетворювали їх у тривимірну зовнішню оболонку, яку імпортували в CAD-систему. Інженери ретельно проектували імплантат з урахуванням анатомії та функції: внутрішні каналки сприяли насиченню кісткового мозку, а кріпильні язички забезпечували надійну фіксацію сухожиль і м’язів.
Перший випробувальний пацієнт—40-річний постраждалий у ДТП—отримав патч-імплантат для стегнової кістки. Імплант виготовляли на моделі SLA-принтера MED-7000, використовуючи біоцерамічну смолу з додаванням гідроксиапатиту. Шарова висота становила 50 мкм, що забезпечувало потрібну роздільність для мікроструктур, які стимулюють ріст кісткових клітин. Після друку протягом 8 годин деталь полірували, проходили стерилізацію та візуальне калібрування.
Операція відбулася під керівництвом професорки Маликової за допомогою хірургічного робота da Vinci. Роботична точність дозволила розмістити імплантат через мінімальні розрізи, зберігаючи максимально здорові тканини. Тривалість — 2 години замість стандартних 5. Наступного дня пацієнт уже міг ставати на ногу з підтримкою. На 7-му день рентген показав перші ознаки інтеграції кістки та імплантату, що стало доказом життєздатності та точності проєктування. 🚀
У напрямі щелепно-лицьової хірургії команда д-ра Андрія Новіцького в Copernicus Innovation Lab надрукувала індивідуальні плеєтки та імплантати для реконструкції лицьового черепа. Використовуючи intraoral-сканери та 3D-фотограмметрію, знімали контури щелеп та очниць пацієнтів з онкологічними або травматичними дефектами. 3D-принтер ExoPrint-XL екструдував TPU-композити, що мали пористу внутрішню структуру, сприяючи швидкому васкулярному зрощенню. Зовнішній шар містив біоактивний гель із факторами росту, який стимулював загоєння тканин.
У разі вродженого розщеплення піднебіння (у немовлят) друкували біодеградуючі PLA-шаблони з геометрією, що враховує наступний ріст кістки. Після імплантації такі тимчасові стенди розчинялися через 6–8 місяців, дозволяючи заміщення їх природною тканиною та зменшуючи кількість операцій з трьох до однієї. 🍼
В офтальмології розробили технологію створення колагенових імплантатів для кератопластики. 3D-екструдер наносив тонкі шари гелю завтовшки 10 мкм, повторюючи ламелярну структуру рогівки. Пацієнти відновлювали до 80% зору вже за два місяці. Імплантати показали високу біосумісність та точність форми до 0,01 DIOPT. 🌟
Найбільш революційним проєктом стала біореконструкція шкіри обличчя після глибоких опіків. Друк полімерно-клітинних матриць із власними кератиноцитами пацієнта допоміг форму шкіри відновитися за 4 тижні, мінімізуючи рубцювання та повертаючи рухливість м’язів обличчя. 🤲
У заключній фазі проєкту Imprint MEDI-Print співпрацював з Державною службою України з лікарських засобів та контролю за наркотиками над розробкою стандартів для 3D-друкованих медичних виробів. Було впроваджено сертифікацію матеріалів за ISO 13485, звітування про кожен проєкт з унікальним ідентифікатором та валідацію на біосумісність і стерильність. Кожен імплантат отримував цифровий паспорт, що містив дані сканування, проектування, параметри друку та історію хірургії. 📋
Етичні комісії та асоціації пацієнтів розробили кодекс доступності: кожен пацієнт має право одержати індивідуальний імплантат за страховкою або бюджетом, а документація гарантує прозорість витрат. Також запровадили платформу для зворотного зв’язку, де хворі могли оцінювати якість та давати відгуки. 🤝
Подальші кроки включають розробку «розумних» імплантатів із вбудованими датчиками pH і температури для моніторингу процесу загоєння, передачею даних лікарям у реальному часі. Також тривають дослідження з друку нервових каналів та м’язових тканин з біофарбами, що відкривають шлях до повних трансплантацій з підключенням до нервової системи. 🔬
Проф. Анна Маликова підсумувала: «Персоналізовані 3D-імплантати — майбутнє медицини. Ми поєднали передові технології з індивідуальним підходом до кожного пацієнта, створивши рішення, що по-справжньому підлаштовуються під вас». 🌟