Технология 3D моделирования: современные возможности эндопротезирования суставов

В сложных случаях, чтобы восстановить функциональность деформированного сустава, показана его полная замена на протез. Высокая востребованность процедуры требует постоянного совершенствования методик эндопротезирования. Одной из наиболее эффективных разработок является трехмерное моделирование искусственного сустава. 3D-протез значительно улучшает результаты лечения, позволяет быстрее вернуться к привычному образу жизни.
Эндопротезирование проводится, когда сустав значительно изношен и больше не может выдерживать ежедневную двигательную нагрузку. К показаниям для проведения операции относятся остеоартроз 3 степени, некроз головки кости, ревматоидный артрит, сложные переломы и дисплазия тазобедренного сустава. Хирургическое вмешательство требуется, если консервативные методы лечения не дали положительного результата. Технология 3D моделирования применяется, в основном, к тазобедренному суставу.
Современные медицинские технологии позволяют создавать искусственные протезы методом трехмерного моделирования. Основное их преимущество – высокая точность и учет индивидуальных особенностей пациента. Внедрение 3D-технологий позволило расширить возможности эндопротезирования: сегодня хирурги помогают восстановить двигательную активность пациентов с большими костными дефектами.
Увеличение количества операций по протезированию суставов связано с ростом числа пациентов, страдающих от избыточного веса. Из-за высокой нагрузки на опорно-двигательный аппарат возрастает количество ревизий повторных операций, когда эндопротез выходит из строя. Нередки осложнения инфекционного и неинфекционного характера, приводящие к значительным дефектам кости. Это не позволяет выполнить повторное протезирование стандартными конструкциями. В таких случаях требуется создание индивидуальной 3D-модели, позволяющей пациенту сохранить активность и работоспособность.
Изготовление трехмерного протеза происходит в несколько этапов. Каждое изделие имеет уникальные характеристики, учитывает анатомические особенности и форму дефекта кости. В первую очередь выполняется мультиспиральная или мультисрезовая компьютерная томография сустава. На основе полученных данных создается 3D-модель. С помощью специальных программ выполняется объемное воспроизведение и виртуальное скульптурирование будущего протеза. Каждый компонент конструкции выполняется с учетом индивидуальных особенностей пациента и плотности костных структур.
Полученная виртуальная модель позволяет полностью адаптировать протез к участкам прилегания импланта к деформированным областям. Модель изготавливается на 3D принтере методом селективного лазерного спекания. Такая методика позволяет создавать протезы неограниченной геометрической сложности.
«Технология трехмерного моделирования эндопротезов позволяет заместить дефекты суставов любого объема. Конструкция, изготовленная по индивидуальным размерам, обеспечивает высокую стабильность и опороспособность сустава. При этом улучшаются результаты и эффективность оперативного лечения, по сравнению со стандартными имплантами. В нынешних реалиях производство 3D-имплантов возможно на территории России. Их стоимость значительно ниже, чем у стандартизированных компонентов для ревизионного протезирования иностранного производства. Это делает технологию доступной и позволяет сохранить физическую активность для пациентов с заболеваниями суставов», – рассказал Ткалин Артем Николаевич, старший преподаватель Академии постдипломного образования ФГБУ ФНКЦ ФМБА России.