13.08.2021

В Клиниках СамГМУ пациенту впервые установили персонифицированный титановый сустав

В Клиниках СамГМУ 11 августа прошла первая в России операция по эндопротезированию тазобедренного сустава при помощи персонифицированного титанового эндопротеза, созданного по новой технологии.

Пациентку Надежду Щербакову мучали сильные боли, и в 2019 году ей провели первую операцию на правой ноге, а через полгода — на левой.
“Все было хорошо, я ходила нормально, — говорит Надежда Дмитриевна. — Потом стали появляться боли, а затем я вообще не смогла встать на ногу. Ничего не могла делать, немного похожу и сажусь. Когда встретились с доктором, он сказал, что есть возможность провести такую операцию, и я согласилась”.
Как пояснил заведующий травматолого-ортопедическим отделением №2 Клиник СамГМУ, доцент кафедры травматологии, ортопедии и экстремальной хирургии Дмитрий Кудашев, пациентке предстояла сложная операция.
“Мы поменяем бедренный компонент эндопротеза, бедренную головку эндопротеза, — рассказал Дмитрий Кудашев. — И основной задачей будет работа с тазовой костью, потому что вертлужный компонент развернулся у пациентки на 90 градусов, он имеет нестабильность, и самое главное, что сформировался костный дефект. Простыми словами, у нее дыра в тазовой кости. Обычными приспособлениями заместить этот дефект сложно. В таких случаях для замещения дефекта мы используем головку бедренной кости, но пациентка перенесла первичную операцию, головка уже была удалена, поэтому взять кость неоткуда. К тому же замещать такие большие сегментарные дефекты аутотрансплантатами считается неэффективным и опасным с точки зрения их рассасывания, инфицирования и так далее. Поэтому для пациентки по ее компьютерной томограмме с 3D-реконструкцией был изготовлен специальный индивидуальный эндопротез, который предусматривает заполнение всего дефекта, и кроме этого — фиксацию тазовой кости”.
Во время операции врачам предстояло провести ревизию прежнего эндопротеза, поменять все его компоненты, затем установить новый титановый сустав. Другие способы создают различные риски, поэтому индивидуально изготовленный эндопротез — оптимальное решение.
Технология производства протезов создана межвузовским консорциумом в рамках научно-образовательного центра «Инженерия будущего». В него вошли СамГМУ, Самарский национальный университет им. С.П. Королева и Тольяттинский госуниверситет. Самарские ученые разработали протезы, которые производятся по аддитивной технологии — путем соединения материалов и выращивания объектов из мелкодисперсного титанового порошка слой за слоем по индивидуальной 3D-модели, созданной на основе снимков КТ и МРТ. Важно, что при производстве титановых суставов используются исключительно отечественные материалы.

«В нашей лаборатории проведены исследования механических свойств и анализ структуры материала, полученного технологией селективного лазерного сплавления порошка титанового сплава ВТ6. — рассказывает Антон Агаповичев, доцент кафедры технологий производства двигателей, научный сотрудник Самарского университета им. С.П. Королёва. — На данный момент разрабатывается метод проектирования открытых ячеистых структур (lattice structures) и форм с заданной градиентной пористостью для изготовления бионических имплантатов».

Преимуществом технологии является безопасность и высокая биосовместимость материала. А как следствие — улучшение качества жизни пациента: часть сустава замещается на титановый без потери функциональности и мобильности.
Фундаментальная научная и организационная работа велась с 2015 года. Внедрению новейшей технологии в клиническую практику предшествовали лабораторные доклинические исследования.

Технология ученых технических вузов и медиков Самарской области уникальна. Помимо того, что имплант создается под каждого пациента индивидуально, на его поверхность напыляется сложный состав, обеспечивающий биосовместить протеза с организмом человека. В разработке технологии его нанесения приняли участие ученые Тольяттинского госуниверситета. “ТГУ более 40 лет занимается разработкой технологий нанесения покрытий на различные материалы. С медиками мы работаем более 10 лет по различным проектам. Покрытие на титановых суставах отлично показало себя в доклинических исследованиях. Мы подали заявку на патент и готовим под эту технологию отдельную производственный участок в университете”, — рассказал проректор по научно-инновационной деятельности ТГУ Сергей Петерайтис.

“Сложность доведения подобного рода разработок до реального пациента заключается в непростом технологическом цикле, — пояснил директор НИИ бионики и персонифицированной медицины СамГМУ Андрей Николаенко. — Аналогичные протезы могут моделироваться в одном регионе, производиться в другом, а пациент может ждать операции в третьем. Благодаря работе ученых, врачей и производственников в рамках консорциума, процесс проектирования, производства, стерилизации и упаковки будет налажен в пределах одной производственной площадки в Самарской области. Запуск серийного производства ожидается до конца текущего года”.

В этом году лаборатория аддитивных технологий Самарского университета им. С.П. Королёва, в которой изготавливаются эндопротезы и имланты, будет оснащена новой отечественной установкой 3D печати, с возможностью подогрева платформы построения до температуры более 800 градусов, это позволит улучшить качество получаемых изделий.

Отметим, что попасть на подобную операцию может любой желающий. Они выполняются в Клиниках СамГМУ в рамках оказания высокотехнологичной медицинской помощи по федеральной квоте. Каждую пятницу в 23 кабинете хирургического корпуса с 13 до 16 часов проводятся консультации без предварительной записи. С собой нужно принести снимки давностью не более трех месяцев. Если врачи увидят, что нужна операция, пациенту выдают список необходимых анализов и начинают планирование.

Справка:
НОЦ «Инженерия будущего» был создан в мае 2019 года по поручению губернатора Самарской области Дмитрия Азарова и быстро стал центром притяжения научных школ и промышленных предприятий целого ряда регионов страны. В конце прошлого года НОЦ «Инженерия будущего» победил в федеральном конкурсе и получил статус мирового уровня.
За полтора года деятельности центр приобрел якорных индустриальных
партнеров, среди которых ГК «Ростех», ГК «Роскосмос», ОАО «РЖД».
НОЦ «Инженерия будущего» — это научно-образовательный центр, призванный объединить науку и реальный сектор экономики. Деятельность центра сосредоточена на развитии пяти направлений, среди которых двигательные и топливные системы нового поколения, искусственный интеллект, умные транспортные системы, аэрокосмические технологии, сектор новых инженерных компетенций, включая хайтек-медицину и цифровое сельское хозяйство. Цель НОЦ — кооперация науки, образования и бизнеса для создания востребованных коммерческих проектов мирового уровня и развития кадрового потенциала для решения крупных научно-технологических задач.