Архив номеров
Медицинская Техника / №4, 2016 / с. 52-55

Проблемы и перспективы применения аддитивных технологий при изготовлении кастомизированных имплантатов для травматологии и ортопедии

                                

А.В. Губин, В.П. Кузнецов, Д.Ю. Борзунов, А.А. Корюков, А.В. Резник, А.Ю. Чевардин


Аннотация

Развитие персонализированной медицины в мире связано с успехами в фундаментальных науках, таких как генетика и биохимия. Речь идет прежде всего о создании технологий для таргетного высокоэффективного лечения раковых заболеваний. Возможность быстрого и доступного индивидуального изготовления медицинских изделий, медикаментов и даже органов появилась с приходом в медицину 3D-принтеров. Сможет ли персонализированный подход к изготовлению остеоинтегрируемых имплантатов для травматологии и ортопедии содействовать развитию новых высокотехнологичных производств, основанных прежде всего на аддитивных технологиях? И смогут ли кастомизированные импланты способствовать улучшению помощи пациентам, требующим хирургического лечения? Для решения этих вопросов необходимо тесное взаимодействие хирургов, организаторов здравоохранения, материаловедов и технологов. И даже если понимание потребности будет определено, реализация таких проектов должна иметь юридические и экономические обоснования, сложность получения которых чаще всего является основным барьером внедрения.


Сведения об авторах

Александр Вадимович Губин, д-р мед. наук, директор, ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава РФ, г. Курган, Виктор Павлович Кузнецов, д-р мед. наук, профессор, зав. лабораторией научных исследований биомеханики и инжиниринга, ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава РФ, г. Курган, ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург, Дмитрий Юрьевич Борзунов, д-р мед. наук, зам. директора по научной работе, Александр Анатольевич Корюков, д-р мед. наук, ст. научный сотрудник клинико-экспериментальной лаборатории реконструктивно-восстановительной микрохирургии и хирургии кисти, Артем Владимирович Резник, мл. научный сотрудник клинико-экспериментальной лаборатории реконструктивно-восстановительной микрохирургии и хирургии кисти, Александр Юрьевич Чевардин, канд. мед. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории гнойной остеологии и замещения дефектов конечностей, ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава РФ, г. Курган, e-mail: Alexander@gubin.spb.ru

Список литературы

1. Derby B. Printing and prototyping of tissues and scaffolds // Science. 2012. Vol. 338 (6109). РР. 921-926.
2. Bose S., Vahabzadeh S., Bandyopadhyay A. Bone tissue engineering using 3D printing // Materials Today. 2013. Vol. 16 (12). РР. 497-504.
3. Cui X., Gao G., Yonezawa T., Dai G. Human cartilage tissue fabrication using three-dimensional inkjet printing technology // J. Vis. Exp. 2014. Vol. (88). Р. e51294.
4. Weisman J.A., Nicholson J.C., Tappa K., Jammalamadaka U., Wilson C.G., Mills D.K. Antibiotic and chemotherapeutic enhanced three-dimensional printer filaments and constructs for biomedical applications // Int. J. Nanomedicine. 2015. Vol. 10. РР. 357-370.
5. Kung T.A., Bueno R.A., Alkhalefah G.K., Langhals N.B., Urbanchek M.G., Cederna P.S. Innovations in prosthetic interfaces for the upper extremity // Plast. Reconstr. Surg. 2013. Vol. 132 (6). РР. 1515-1523.
6. Herbert N., Simpson D., Spence W.D., Ion W. A preliminary investigation into the development of 3-D printing of prosthetic sockets // J. Rehabil. Res. Dev. 2005. Vol. 42 (2). РР. 141-146.
7. Wang X., Xu S., Zhou S., Xu W., Leary M., Choong P. et al. Topological design and additive manufacturing of porous metals for bone scaffolds and orthopaedic implants: A review // Biomaterials. 2016. Vol. 83. РР. 127-141.
8. Karageorgiou V., Kaplan D. Porosity of 3D biomaterial scaffolds and osteogenesis // Biomaterials. 2005. Vol. 26 (27). РР. 5474-5491.
9. Lewandrowski K.U., Gresser J.D., Bondre S., Silva A.E., Wise D.L., Trantolo D.J. Developing porosity of poly (propylene glycol-co-fumaric acid) bone graft substitutes and the effect on osteointegration: A preliminary histology study in rats // J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 2000. Vol. 11 (8). РР. 879-889.
10. Taniguchi N., Fujibayashi S., Takemoto M., Sasaki K., Otsuki B., Nakamura T., Matsushita T., Kokubo T., Matsuda S. Effect of pore size on bone ingrowth into porous titanium implants fabricated by additive manufacturing: An in vivo experiment // Mater. Sci. Eng. C. Mater. Biol. Appl. 2016. Vol. 59. РР. 690-701.
11. Wagner J.D., Baack B., Brown G.A., Kelly J. Rapid 3-dimensional prototyping for surgical repair of maxillofacial fractures: A technical note // J. Oral Maxillofac. Surg. 2004. Vol. 62 (7). РР. 898-901.
12. Sarment D.P., Sukovic P., Clinthorne N. Accuracy of implant placement with a stereolithographic surgical guide // Int. J. Oral Maxillofac. Implants. 2003. Vol. 18 (4). РР. 571-577.
13. D’Urso P.S., Williamson O.D., Thompson R.G. Biomodeling as an aid to spinal instrumentation // Spine. 2005. Vol. 30 (24). РР. 2841-2845.
14. Isaacson B.M., Jeyapalina S. Osseointegration: A review of the fundamentals for assuring cementless skeletal fixation // Orthopedic Research and Reviews. 2014. Vol. 6. РР. 55-65.
15. Улумбекова Г.Э. Здравоохранение России. Что надо делать / Краткая версия 2-го изд. – ГЭОТАР, 2016. 138 с.