Изготовленный на заказ коленный протез от 3D-принтера

Еще несколько лет назад технология 3D-печати была известна только дизайнерам и производителям автомобилей. 3D-принтеры также все чаще используются в медицине, например, для индивидуальных протезов коленного сустава. Уже несколько лет в Швейцарии появилась возможность адаптировать протез к коленному суставу и производить индивидуальные протезы в соответствии с анатомией на 3D-принтере. Профессор, один из немногих врачей, использующих эту технику в Швейцарии Маркус П. Арнольд, лечащий врач клиники Биршоф и специалист по колену в групповой практике LEONARDO в Мюнхенштайне, Базель. В одном из интервью ортопедия объясняет, кому такие имплантаты подходят и как они создаются и используются.

В чем проблема стандартных протезов коленного сустава, так что теперь нужны индивидуальные имплантаты с 3D-принтера?

«Подвеска», возможно, неправильное слово. Ведь многих пациентов устраивает стандартный протез. Однако исследования показывают, что каждый пятый пациент недоволен после операции стандартным коленным протезом. Вы ищете причины. И одной из причин может быть то, что «вещь», которую мы устанавливаем, является просто плохой копией того, что мы использовали 60–70 лет назад в качестве нашего собственного коленного сустава.

Колено как орган работает следующим образом: форма мыщелков (костная часть сустава) и связок прикреплены к уникальному индивидуальному дизайну. Если я теперь изменю фактор (например, прикрепляю крестообразную связку к новому месту или изменяю форму мыщелка), колено больше не будет работать должным образом. Он работает только идеально в дизайне, в котором он вырос. Сейчас пытаются заменить этот «идеальный» дизайн стандартным протезом. Во многих случаях это работает довольно хорошо, но в некоторых это не так.

До недавнего времени у нас были только стандартные готовые протезы при замене коленных суставов. Размеры 1-10, возможно, немного уже или шире. Вы можете сравнить это с обувью: обувь в обычных размерах одежды подходит большинству ног. Тогда есть ноги, которые не подходят для стандартной обуви. Кастомная обувь подходит в любом случае. Коленные суставы имеют различную форму, как ноги.

Кроме того, обычно есть только радикальный выбор между полным протезом и одним частичным протезом со стандартными протезами.

Что могут сделать обычные коленные протезы лучше?

Их можно отрегулировать на колени, которые не имеют «стандартной формы».

Но это даже не самая захватывающая вещь: часто случается, что не все колено повреждено из-за остеоартрита. Колено имеет три отсека: внутри, снаружи и часть, которая образует суставную часть между коленной чашечкой и бедром. При использовании стандартных протезов можно заменить либо одну деталь, либо весь сустав. Тем не менее, два отсека часто затрагиваются. Это не может быть сделано с точки зрения готовности к износу, потому что, прежде всего, анатомия, связь от одной части к другой индивидуально очень отличается. До сих пор такие пациенты обычно получали полный протез.

Kniearthrose in 1, 2 oder 3 Kompartimenten

Остеоартрит может быть только одним (слева), два (в середине) или все три (справа) отсека коленного сустава.

Именно здесь сделанные по индивидуальному заказу дуопротезы вызывают настоящую революцию, потому что они могут соединить несколько частичных протезов вместе, например, заменить 2/3 коленного сустава. И ленты остаются нетронутыми! Это означает, что кинематика, моя форма движения, остается такой, какой я привык. Сустав просто покрыт металлом, как корона.

Knieprothesen für 1, 2 oder 3 Kompartimente des Kniegelenks

Изготовленные на заказ коленные протезы для ( слева) два (средний) или три (правых) отсека коленного сустава

В случае стандартного протеза, по крайней мере, передняя крестообразная связка устраняется, многие коллеги также удаляют заднюю крестообразную связку. В том смысле, что «кинематика теперь иная, в любом случае, протез берет на себя стабилизацию связок, все лишнее только мешает и должно быть удалено». С протезами на заказ, с другой стороны, вы красиво строите вокруг обычного связочного аппарата. До этого я также скептически относился к тому, будут ли протезы на заказ. Но эта связь, эти дуопротезы действительно открывают новый мир мысли.

Для каких пациентов эти отдельные протезы имеют особый смысл?

Они идеально подходят для молодых пациентов с остеоартрозом, которым необходим протез, так как удаляется значительно меньше кости, чем при стандартных протезах. Таким образом, у пациента остается достаточно кости для того, чтобы что-то сделать снова через 10-20 лет. Таким образом, если существует более обширный остеоартрит из-за возраста, этот протез разрыхляется или частицы истирания вызывают воспаление кости. Таким образом, вы можете лучше открывать будущие варианты лечения и использовать, например, стандартный протез позже.

Каковы заметные преимущества для пациента изготовленного на заказ имплантата колена по сравнению с обычными стандартными протезами?

Поскольку эта технология еще молода, к сожалению, конкретных долгосрочных результатов пока мало. Но то, что вы говорите и ожидаете, это то, что колено снова очень быстро чувствует себя естественным, поэтому у вас меньше ощущения инородного тела: вы больше не думаете, что в колене есть протез.

Во многих случаях пациент выигрывает от большей стабильности, поскольку связки остаются одни, особенно с частичными зубными протезами. При стандартных протезах хирург часто вынужден идти на компромисс между стабильностью и подвижностью, потому что протез не подходит на 100%. Пациент также хочет иметь устойчивое колено с протезом, потому что в противном случае он чувствует себя неуверенно. Он также хочет снова согнуть ногу более чем на 90 ° и снова иметь возможность, например, ездить на велосипеде. Оптимальная комбинация часто затруднена для стандартных протезов, хотя этот компромисс не применим к индивидуальным протезам, поскольку вы копируете идеальный протез — колено.

Какова процедура при имплантации индивидуального коленного протеза?

От планирования до операции уходит около восьми недель. Перед операцией мы создаем компьютерную томографию коленного сустава. Используя эти изображения слоев, индивидуальный протез изготавливается на 3D-принтере и доставляется в клинику незадолго до вмешательства. Конечно, поставщики не раскрывают, как именно работает производственный процесс. Но то, что получается из этого, удивительно. Я недавно видел три протезных колена, каждое совершенно другое. Это действительно впечатляет!

Отличается ли хирургическая процедура от стандартных протезов?

Он несколько технически отличается, имеет разные процессы, к которым вы должны привыкнуть как врач. Это отличается и все же похоже на езда на велосипеде и на горных велосипедах.

А время восстановления после операции?

Первый этап практически не отличается, поскольку он является и остается основной операцией. Мы должны быть честными. Вначале решающим фактором для боли является состояние мягких тканей, количество кровоточивости и опухание колена.

Примерно через четыре месяца я вижу большую разницу. До недавнего времени приходилось говорить пациентам с протезами коленного сустава: «Подождите год, тогда вы будете удовлетворены». Около половины пациентов достаточно довольны новыми стандартными протезами через четыре месяца, но еще не совсем забыли о колене. С изготовленными на заказ протезами через четыре месяца все пациенты фактически говорят мне: «Это очень хорошо». И ежегодный осмотр — это всего лишь формальность.

Уже есть протезы от 3D-принтера для других суставов?

Я знаю, что для бедра есть также индивидуальные имплантаты. Я сам концентрируюсь на колене.

Какова ваша личная оценка: общая ли тенденция в какой-то момент заменить все суставы индивидуальными протезами?

Сложно сказать. Один из первых когда-либо имплантированных тазобедренных суставов (Джон Чарнли с конца 1950-х годов) до сих пор является одним из лучших на сегодняшний день. В отличие от колена, бедро также является «более простым» суставом. Колено, которое подвижно с шестью степенями свободы, очень точно контролируется и поэтому очень хорошо снабжено нервами. Этот необходимый, деликатный нервно-мышечный контроль делает колено относительно чувствительным. Эта чувствительность, безусловно, привела к тому, что некоторые пациенты не были удовлетворены после обычной операции. Несмотря на то, что я не хирург тазобедренного сустава, я думаю, что спрос и клинический успех индивидуальных протезов тазобедренного сустава, как правило, будут оставаться меньшими.

Но я вижу большой потенциал в протезах голеностопного сустава хирургов стопы, поскольку успехи с точки зрения удовлетворенности пациентов все еще довольно скромны. Здесь я могу представить, что технология 3D-принтера может принести соответствующие новые возможности.