«Спасли 8-летнего ребенка от рака». Как аспирантка КПИ создала компанию по печати 3D-имплантов, растущих вместе с костями

Научное образование

Светлана учится в аспирантуре КПИ им. Игоря Сикорского с 2020 года. До этого окончила бакалавриат и магистратуру этого же вуза.

Это событие повлияло на ее выбор в создании изобретения, который является обязательным для окончания магистратуры — им стал протез. Сегодняшняя диссертационная работа девушки связана именно с имплантами. Специалист исследует, как ускорить процесс их изготовления и сделать его более качественным.

Наша героиня учится на кафедре конструирования машин. Свои знания интегрирует в сферу ортопедии и травматологии. Объясняет, что 3D-печать это та технология, которая используется в машиностроении, изменяя подходы к конструированию и изготовлению деталей. И именно 3D-печать способствовала появлению индивидуальных имплантов в медицине. Создавать их классическими методами механической обработки очень дорого и долго.

Команда

В общей сложности в команде Osteonica 10 специалистов. В разработке имплантов обязательно участвуют врачи. Не менее важную роль играют инженеры. Светлана рассказала, что в компании трудятся выпускники КПИ им. Игоря Сикорского. Среди них есть как биоинженеры, так и механики, как она сама.

Еще в команде работают медицинские консультанты, помогающие в разработке изделия. Важнейшим человеком для сферы Светлана называет врача, заказывающего имплант — он предоставляет данные (вид хирургического вмешательства, какие инструменты использует и т. п.), на которые ориентируется компания.

История Богдана

Само изделие производят из сертифицированного титанового сплава. Когда начинают проектирование, то как входные данные имеют компьютерную томографию пациента. Светлана приводит пример работы с 8-летним Богданом. В начале сентября этого года стало известно, что онкобольного мальчика из Ивано-Франковской области прооперировали во львовской детской больнице св. Николая. Ему пересадили кость, отпечатанную на 3D-принтере.

Светлана упоминает, что с командой разработала три варианта изделия. Грубо говоря, самый лучший, средний и самый плохой. Дело в том, что наружные обследования не на 100% показывают границы опухоли. Только во время операции врачи могли понять окончательную ситуацию. Поэтому, если злокачественные клетки находили в месте резекции, кость срезали выше них. Соответственно потребовался более длинный имплант.

Хирургом, заказавшим имплант, был Александр Александрович Калинчук. Сложности придавало то, что это детская кость, имеющая зоны роста. Имплант проектировали таким образом, чтобы он обеспечивал стабильность, выдерживал нужные нагрузки и давал возможность удлинения вместе с естественным ростом конечности без дальнейших хирургических вмешательств. Такую технологию придумали вместе с детским ортопедом-травматологом Степаном Михайловичем Марциняком. Мальчика достаточно быстро выписали из больницы после удачной операции. Сейчас он продолжает лечение.

Операция

Похожее изделие как для Богдана в Osteonica изготовили в 2020 году для 31-летней девушки с онкологией. «Если мы говорим о таких массивных дефектах, то другой вариант, это ампутация», — объясняет Светлана. Прошло три года, и девушка ходит на собственной ноге. Сама конструкция имеет специальные балки, через которые насыщается костная пластика. Это дает возможность собственной кости прорасти во имплант.

Может ли быть отторжение титанового импланта? Собеседница говорит, что в мире существует около 4% людей, имеющих аллергию на титан. В таких случаях конструкцию покрывают специальным защитным слоем. Но самое плохое осложнение, которое может быть, это инфекция.

В таких случаях имплантант забирают и лечат пациента с помощью спейсеров — временной конструкции, состоящей из смеси костного цемента с антибиотиками. После лечения имплант (уже другой) устанавливают повторно.

Технология

Как происходит процесс производства конструкций? Сначала компания печатает на обычных 3D-принтерах имплант из пластика и везет к врачу на консультацию. Он советует, как его улучшить: что добавить, забрать или изменить. Так проходит несколько итераций и происходят просчеты. Непосредственно 3D-печать уже титанового импланта занимает до недели. Титановый имплант печатает специальный принтер. Сегодня в Украине такой один, но его мощностей пока хватает, говорит Светлана.

После печати производится механическая обработка и работа с дополнительными деталями — изготовление винтов, проверка креплений, стерилизация и т. д. Кроме этого изготавливают индивидуальные инструменты. Это специальные навигационные шаблоны, которые одеваются только в определенное место кости и дают хирургу возможность сделать максимально точный срез. Они нужны для экономии времени в операционной и обеспечивают точную установку конструкции.

Osteonica занимается случаями пациентов, конечности которых можно сохранить. Но это операции, к которым требуется подготовка. К примеру, когда пациент имеет большой дефект кости. Сегодня в компанию также обращаются военные, получившие травмы во время полномасштабной войны против России. Светлана вспоминает о кейсах помощи нашим воинам, когда работали с их длинными трубчатыми костями и коленным суставом.

Последние месяцы компания в среднем производит около 10 индивидуальных имплантов в месяц. На сегодняшний день существует определенная очередь пациентов. Это связано с обучением новых людей: инженер должен получить практику в операционной, чтобы понимать, какие в реальности, в отличие от 3D, существуют ограничения и как работает хирург.

Компания

Osteonica существует с 2018 года. До этого врачи, входящие сегодня в команду, во время заграничных путешествий видели, что технология по изготовлению индивидуальных имплантов набирает популярность в мире. Светлана как инженер решила, что должно развивать новое слово в ортопедии и в Украине. Говорит, что на сегодняшний день обычно на них первыми выходят врачи.

Цена меньше за счет упрощенной логистики (не нужно вести из-за границы имплант) и работы наших инженеров на месте. Чтобы понимать порядок печали, имплант Богдана с инструментарием стоил до $10 000. Операция была бесплатной. Был вариант установить мальчику мегапротез — стандартную конструкцию, которая не сохраняет ни тазобедренный, ни коленный сустав, ее цена стартует от $15 000 и служит в среднем 5 лет, после чего снова нужно поднимать вопрос об ампутации.

Индивидуальные импланты постепенно приобретают популярность в Украине, поэтому у Osteonica появляются конкуренты. Светлана говорит, что ее компания не претендует на монополию на внутреннем рынке. Но призывает конкурентов к качественной работе, поскольку профессиональная нехватка может дискредитировать сферу и отвлечь как врачей, так и пациентов.

Сегодня компания существует за свой счет и не имеет инвесторов. Поддержку со стороны государства или госгрантов Osteonica не получала. Недавно компания стала первой в Украине сертифицированной лабораторией по проектированию индивидуальных имплантов.

Студенты КПИ печатают 3D-импланты, растущие вместе с костями. Эта уникальная конструкция уже спасла ребенка от рака.

По теме

Студенты КПИ печатают 3D-импланты, растущие вместе с костями. Эта уникальная конструкция уже спасла ребенка от рака.

Во Львове впервые провели операцию по вживлению импланта, напечатанного на 3D-принтере

По теме

Во Львове впервые провели операцию по вживлению импланта, напечатанного на 3D-принтере

Украинско-американский стартап по 3D-печати костей ADAM выходит на рынок Польши. В планах — создание совместного с поляками предприятия

По теме

Украинско-американский стартап по 3D-печати костей ADAM выходит на рынок Польши. В планах — создание совместного с поляками предприятия

Читайте главные IT-новости страны в нашем Telegram

По теме

Читайте главные IT-новости страны в нашем Telegram