Региональный инжиниринговый центр УрФУ (РИЦ УрФУ) в сотрудничестве с курганским РНЦ «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г.А. Илизарова ведут разработки по созданию титановых заменителей для костей и суставов человека. Их изготавливают на 3D-принтере из титанового порошка методом селективного лазерного сплавления (одна из аддитивных технологий).
Алексей Лабырин, коммерческий директор РИЦ УрФУ:
— Кролики и собаки уже вовсю бегают с нашими суставами — сначала клинические испытания проходят на животных. Наши технологии позволяют создать импланты с пористой структурой, которая воспринимается организмом как собственная. За счет этого приживаемость увеличивается в разы.
По словам специалистов, импланты, созданные в РИЦ, приживаются в 90% случаев. У заменителей костей, созданных по традиционным технологиям, этот показатель значительно ниже — на уровне 50%.
Этот предмет, похожий на саморез, на самом деле — один из имплантов. Благодаря специальному каналу в него можно вводить регенерирующую жидкость и антисептики.
Как рассказал коммерческий директор РИЦ УрФУ, возможно, титановые импланты, созданные в лаборатории, вживлены и в людей.
Алексей Лабырин:
— Четыре добровольца согласились на установку наших изделий. Сейчас это можно сделать только по специальному заявлению, которое пишет сам пациент. Устанавливать эти импланты в рамках обычных медицинских операций мы пока не можем: для этого им необходимо пройти соответствующие клинические исследования.
Кроме того, чтобы изготовление титановых имплантов пустить на поток, необходимо получить медицинские сертификаты на технологию. Пока же, по словам специалистов, аддитивные технологии сертифицировать не удалось.
Алексей Лабырин:
— Любые изделия, выпускаемые нашей промышленностью, изготавливаются по определенным ГОСТам или по крайней мере ТУ. Для аддитивных технологий эти стандарты еще не разработаны.
Одно из главных премуществ аддитивных технологий — они позволяют создавать индивидуальные протезы и импланты и делать это в сжатые сроки. Это уже оценили медики: совместно с РИЦ УрФУ над проектом работают врачи ЦГКБ №24.
Фёдор Зверев, заведующий операционным блоком ЦГКБ №24:
— Внедрение технологии установки таких имплантов позволит существенно сократить время операции и дальнейшей реабилитации пациента. Сейчас мы работаем с имплантами, которые одинаковы для всех. Уже во время операции вручную подгоняем их под кости конкрентного пациента. Печать на 3D-принтере позволит изготавливать имплант по 3D-модели, созданной по параметрам человека, и делать это в течение суток. Одновременно с обследованием пациента будет проводиться компьютерная томография, данные тут же пересылаться в УрФУ, где уже вырастят нужную кость. Оперировать можно будет на второй день после поступления пациента.
РИЦ УрФУ печатает изделия не только из титанового порошка, но и из пластика. Так изготовлен, например, этот череп динозавра. «Из пластика мы также печатали протезы, которые не просто вставляются в руку, а могут выполнять и хватательные функции», — рассказывает Алексей Лабырин.
Еще одна трудность в производстве титановых костей — сырье. Сейчас РИЦ УрФУ работает на титановом порошке, произведенном за рубежом. Отечественные предприятия пока такого сырья не выпускают. Однако работа над этим ведется. На «Иннопроме-2015» сотрудники РИЦ УрФУ презентовали технологию производства металлических порошков для аддитивных машин, разработанную совместно со специалистами Уральского электрохимического комбината (УЭХК, УЭХК, входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ»). Ранее директор РИЦ Алексей Фефелов сообщал, что производство таких порошков будет запущено уже в середине 2017 г. на мощностях УЭХК в Новоуральске.
Также ученые РИЦ сообщали о том, что разрабатывают линейку из нескольких аддитивных машин. Первый промышленный 3D-принтер стоимостью 30 млн руб. они представили на прошлогоднем «Иннопроме». В планах ученых — построить на Урале завод по выпуску таких 3D-принтеров. Новое производство должно появится через пару лет, партнер уже найден.
Фото: Александра Хлопотова для 66.ru.