3D печать межпозвоночных дисков

Медицина, 07 мая 2013, 14:51, КОММЕНТАРИЕВ: 0

Основная проблема современности – боль в пояснице, поскольку большинство людей работают на «сидячих» профессиях, да и теперешний образ жизни типичного человека вряд ли можно назвать активным. Боль в спине, вызванная малоподвижным образом жизни или другими факторами, на самом деле может быть результатом более серьезной проблемы, когда основной причиной является то, что мы зачастую называем межпозвоночными дисками – или МПД – и процесс их разрушения. Исследователи из Корнельского университета изучали симптомы этой болезни, на которую жалуются приблизительно 30 миллионов людей (и это только в США) – а также вероятные способы излечения. При этом на подобные исследования планируется тратить около $90 миллиардов ежегодно. Не смотря на столь внушительные средства, потраченные на такие исследования и на проведение специальных операций, прогнозы не всегда являются позитивными, поскольку операция на нижнем отделе позвоночника может повлечь к разрушению смежных отделов и привести к возникновению более значительных проблем со здоровьем пациента.

Именно в этом случае исследование придется кстати – оно может по достоинству считаться невероятно популярным, основываясь на вышеупомянутых фактах. Основная цель корнельской группы ученых – во главе с Др. Доуренц Бонассар, доцентом – «разработать методику реставрации поврежденных дисков и создать искусственную ткань МПД, которую можно использовать в качестве аналога натуральным тканям при пересадке».

Иными словами, исследователи пытаются достичь в практической части эксперимента создания методики ремонта сломанных – то есть разрушенных – дисков, с помощью воссоздания их первоначальных размеров путем введения дозы коллагена – процесс немного напоминает ремонт проколотой шины, когда ее заполняют быстровысыхающей пеной. Основным инструментом при данном процессе выступают устройства 3D печати, а в итоге это позволит вести свободную и безболезненную жизнь – биочернило для печати состоит из стволовых клеток, из которых можно произвести высокоточные имплантаты и вживить их пациентам. В связи с характерными особенностями стволовых клеток, после вживления пациенту они начинают самостоятельно развиваться и превращаться в специальные структурные отделы позвоночного диска, что в итоге позволяет получить полноценные МПД конкретного вида.

Процесс трансплантации не менее интересный, так как при этом используются самые передовые технологии. Конечной целью для команды Бонассара стала замена устарелых технологий операций по созданию искусственных межпозвоночных дисков при использовании двух разных типов клеток, которые выделяются под воздействием коллагена или альгината. Если объяснять намного проще, то команда фактически выполняет 3D печать новых позвоночных дисков для пациента, которые затем можно полностью адаптировать в соответствии с индивидуальными особенностями человека и его нуждами.

Затем такие искусственные диски наполняются, при этом абсолютно новые МПД прошли успешные клинические испытания  на подопытных красах. Уйдет немало времени и сил, перед тем как такие инновационные устройства можно будет свободно использовать для лечения малоподвижных и сидячих пациентов.

Несомненно, эта история является отличным примером демонстрации потенциальных возможностей технологии 3D печати в лечении пациентов различных сфер деятельности – или хотя бы отдельной их части – в самых интересных случаях, когда применение технологии 3D печати просто необходимо.

Фотография искуственно изготовленного межпозвоночного диска (МПД) (справа) и натурального образца, который необходимо заменить (слева). Эти имплантанты были успешно использованы при трансплантации дисков в позвоночниках крыс. В отличие от обыкновенных медицинских имплантантов, эти искуственные образцы приживаются с расположенными рядом натуральными позвонками, а со временем их механические функциональные качества только улучшаются.


Loci — 3D печатные траектории полета

Mecube — простота трехмерных пикселей для доступности 3D дизайна и 3D печати

Грандиозное возвращение — магазин образцов для печати 3DLT переходит на новый уровень