3D-друк персональних імплантів для поранених в Україні — що є наразі та як долучитись

Привіт! Мене звати Андрій Кузьменко, я — Medical Software Department Manager в компанії Materialise. В березні 2022-го разом з колегами ми запустили волонтерський проєкт, яким допомагаємо в лікуванні військових та цивільних, які постраждали внаслідок військових дій.

У цій статті хочу розповісти, як ми розпочали співпрацю з українськими лікарями: ми пропонуємо їм сучасні підходи в лікуванні пацієнтів з використанням 3D-візуалізації, віртуальним плануванням операцій та 3D-друку. Станом на жовтень 2022-го ми пройшли складний шлях, долаючи численні перепони, і взяли участь у лікуванні 47 пацієнтів.

Як все починалось

Останній тиждень лютого був суцільним жахом для багатьох людей в нашій країні, я та мої колеги не були виключенням. Подолавши початковий шок від подій, багато наших колег включились в різні волонтерські ініціативи. Саме в цей момент з’явилась ідея спробувати знайти лікарів, яким би була корисна наша професійна допомога в медичній області.

Ми розуміли, що з подальшим перебігом військових дій кількість поранених буде постійно зростати. У багатьох пацієнтів будуть поранення, що потребуватимуть відновлення кісток, і які важко, а інколи навіть неможливо якісно лікувати з використанням стандартних засобів. Як альтернатива — розробляти персональні рішення під конкретного пацієнта.

Водночас ми роками використовуємо свої знання і навички для лікування пацієнтів на заході, це — десятки тисяч людей щороку. З початком же повномасштабної війни ми захотіли направити наші зусилля на лікування українських поранених військових і цивільних на безкоштовній основі.

Що ми пропонуємо хірургам

З моменту запуску ініціативи і по даний момент мій колега, Олександр Закорчений, встиг провести понад 200 дзвінків і демонстрацій наших послуг хірургам, які займаються реконструктивною хірургією. Ось, що ми їм пропонуємо:

1. 3D-візуалізація поранення

На основі КТ-знімків ми робимо 3D-візуалізацію анатомії, яка включає кістки, судини, нерви і різні артефакти. З цією інформацією хірург може краще зрозуміти поточний стан та продумати наступні кроки.

2. Віртуальне планування

Використовуючи 3D-моделі, наші медичні інженери разом з хірургом проводять онлайн-сесію планування операції. Під час дзвінка проговорюється подальший план дій, виконується віртуальна репозиція фрагментів та їх розміщення в анатомічно правильну позицію, виконуються необхідні вимірювання.

В цей момент хірург приймає рішення, чи достатньо йому стандартних засобів для лікування пацієнта, або ж краще використати пацієнт-специфічний імплант.

3. Дизайн персонального імпланту

Якщо лікар вибирає розробку пацієнт-специфічного імпланту, то під час планування інженери додатково проговорюють форму, розмір конструкції, місця і тип кріплення, яким імплант буде фіксуватись.

На основі домовленостей з хірургом створюється початковий дизайн імпланту. В наступних дзвінках дизайн імпланту коригується та фіналізується відповідно до пропозицій і коментарів хірурга.

За необхідності, додатково до імпланту обговорюється створення пластикових направляючих, які можуть бути використані для виконання розрізів, репозиції кісток і точного встановлення імпланту в заплановану позицію.

4. 3D-друк імпланту

Коли 3D-моделі імпланту і направляючих фіналізовані, вони надсилаються на 3D-друк.

5. Післяопераційний аналіз

Якщо хірург зацікавлений в тому, щоб порівняти результати операції з планом, ми також можемо зробити післяопераційний аналіз.

Перші результати

Майже весь березень був проведений у пошуках контактів лікарів і дзвінках з демонстрацією наших можливостей. Ірпінський військовий шпиталь став першим медичним закладом, лікарі якого зацікавились у співпраці.

В той момент вони шукали рішення для військового з ураженням плечової кістки. Ось так виглядала візуалізація поранення:

Разом з хірургом під час віртуального планування було визначено анатомічно правильне положення кістки:

Також хірург надав побажання щодо дизайну імпланту. У нього вже був попередній досвід подібних реконструкцій з 2021 року, коли подібну конструкцію використовували для заміщення дефекту стегнової кістки. Після декількох ітерацій з коригування імпланту була затверджена фінальна версія, яку вже можна було б відправляти на друк.

На жаль, даний імплант так і не було роздруковано. Як виявилось, через війну всі компанії, які ми знайшли в той момент, не працювали. Хтось просто зупинив виробництво, а хтось вивіз обладнання на захід в надії перезапуститись там.

З робочих варіантів залишилась тільки компанія Ортофьюжен Україна в Одесі, яка займалась лише друком в PEEK-матеріалі (PolyEther Ether Ketone). Після консультацій з лікарем було прийнято рішення використати PEEK замість титану. Наші інженери для цього переробили дизайн імпланту наступним чином:

3Д Друк Максим Рябополов (Ортофьюжен Україна)

Клітка в цьому випадку використовується разом зі стандартною ортопедичною пластиною і слугує свого роду контейнером, який наповнюється автографтом (подрібнена пересаджена кістка пацієнта).

Ось як виглядав результат під час операції, яку проводила операційна бригада Ірпінського військового госпіталю на чолі з к.м.н. Беспаленком Артемом Анатолійовичем та професором Бур’яновим Олександром Анатолійовичем. В неї входили також Смик Олег Олегович, Базаров Мурат Омарович, Пікуль Наталя Леонідівна та анестезіологічна бригада у складі Андронова Якова Вікторовича та Булгакової Анни Володимирівни.

Реальне фото під час проведення операції
Надалі даний метод лікування поранених використовувався іншими лікарями.

3D-друк в Україні

До початку літа єдиним доступним варіантом друку для нас був лише PEEK, який ми використовували в основному для відновлення уражень плечових кісток.

З червня в Києві відновила роботу компанія 3D Metal Tech, і ми змогли нарешті друкувати в титані.

Якщо говорити про ціну друку в Україні, то вона дуже сильно залежить від матеріалу і розміру самого імпланту. Друк в титані може обійтись від 200 до 1500 євро, у PEEK — від 250 до 550 доларів.

Кошти на друк для перших поранених ми збирали в компанії, щось нам друкували безкоштовно. Наразі намагаємось залучати волонтерські організації та шукаємо фонди.

Труднощі, з якими ми зіштовхнулись

На початку розповіді я писав, що ми долучились до лікування 47 пацієнтів. Ця цифра могла б бути набагато більшою, адже у нашій команді є достатньо інженерів, які на волонтерських засадах готові допомагати з плануванням операцій та дизайном конструкцій.

Однак, реалії української медицини вносять свої корективи. Наведу ключові моменти, з якими ми зіштовхнулись, і які ускладнювали процес.

1. Технічне оснащення у лікарнях

Частина лікарень, які надають допомогу пораненим, не обладнана КТ-сканерами (комп’ютерна томографія). Наше залучення можливе лише за наявності КТ-знімків.

Звичайно, лікарі могли б направити пацієнта в найближче відділення, щоб отримати КТ, але не завжди легко транспортувати пацієнтів.

2. Час, необхідний для виготовлення імпланту

Одне з базових питань, яке ми отримуємо: «Як швидко ви можете виготовити імплант?». Це дійсно важливий момент, оскільки у випадку, коли ми говоримо про час, пацієнт-специфічні конструкції суттєво програють стандартним рішенням.

Виготовлення пацієнт-специфічного імпланту вимагає поєднання медичних та інженерних знань, і певного часу (до двох тижнів) на сумісну роботу лікарів та інженерів, щоб їх виготовити. Стандартні ж імпланти доступні тут і зараз, і є лише питання підібрати з уже наявних елементів ті конструкції, які більш-менш підходять під той чи інший тип поранення.

Відсутність часу є однією з головних причин повторних операцій. Далеко не завжди, а особливо в умовах бойових дій, у лікарів є можливість приділити достатньо часу і уваги, щоб підготувати максимально ефективне рішення для пацієнта. Доволі часто саме потік нових пацієнтів змушує зробити для пацієнта «те, що можливо зробити швидко і зараз» ... І перейти до наступного пораненого.

Частина пацієнтів, з якими ми працювали, саме потребували заміни стандартних рішень на пацієнт-специфічні.

Розповім на прикладі нашого колеги Олександра. Бувши мобілізованим у перший день повномасштабного вторгнення, він проходив службу безпосередньо у зоні бойових дій на сході України. У травні від вибуху снаряда він отримав ушкодження щелепи, легені, руки і хребта. Після цього були декілька операцій, зокрема і операція на щелепі.

На жаль, в той момент у нас не було змоги втрутитись в процес, тому Олександру збирали щелепу за допомогою стандартних пластин. Через деякий час довелось робити повторну операцію, уже з використанням персонального імпланту.

В результаті маємо дві операції і подвійний процес реабілітації. Олександру, якоюсь мірою, «пощастило», що він має безпосередній зв’язок з сучасними методами лікування. Але ж скільком людям при цьому такі речі не є доступними?!

Примітка: за іронією долі, Олександр є аналітиком в команді, яка безпосередньо розробляє програмне забезпечення для планування операцій для щелепно-лицевої хірургії.

3. Використання перевірених методів

Більшість лікарів віддають перевагу старим перевіреним методам. Значно швидше і простіше зробити те, що ти уже робив десятки чи навіть сотні разів до цього.

На додачу до цього, є ще «лікарі старої школи». Для яких всі ці нововведення і покращення — абсолютно зайві речі, примха молодшого покоління. Вони звикли використовувати анатомічний манекен, на якому можна зігнути пластину до необхідної форми, і на цьому зупинитись.

В Україні не так багато хірургів, які розуміються на перевагах пацієнт-специфічних імплантів, і ще менше тих, хто їх уже використовував на практиці. Хтось уже бачив таке десь на конференціях, може, чув від колег, але ж особисто ніколи з цим не працював.

І звісно ж, є певний бар’єр невідомості, який також стримує від їхнього використання у своїй практиці. А особливо зараз, в умовах війни, не кожному вистачить наснаги пересилити себе і спробувати опанувати щось нове. Саме тут ми пропонуємо свою допомогу. Використовуючи свій багаторічний досвід співпраці з європейськими і американськими лікарями, ми разом з лікарями, крок за кроком, проходимо через процес навчання, обговорення та побудови необхідних імплантів та направляючих, які максимально підійдуть саме цьому конкретному пацієнту. Показуємо їм приклади українських колег, хто вже працював з пораненими, ділимось можливими варіантами рішень.

Одночасно також зазначу, що є у нас і лікарі, які самостійно вже роками освоюють роботу з пацієнт-специфічними імплантами і використовують їх у своїй практиці. І це дійсно неймовірно — бачити, якого рівня вони вже досягли самотужки.

На сьогодні ми вже працювали з наступними медичними закладами:

  • Івано-Франківська обласна клінічна лікарня;
  • Інститут нейрохірургії ім. акад. А. П. Ромоданова;
  • Ірпінський військовий шпиталь (спільно з ДУ Інститут травматології та ортопедії НАМН України);
  • Військово-медичний клінічний центр західного регіону;
  • Вінницький військовий шпиталь;
  • Львівська Обласна Дитяча Клінічна Лікарня Охматдит;
  • Національний Медичний Університет імені О.О.Богомольця (м. Київ);
  • Національний військово-медичний клінічний центр «Головний військовий клінічний госпіталь»;
  • Харківський військовий шпиталь.

Приклади пацієнтів, над якими ми працювали

Плани на найближче майбутнє

Коли ми розпочинали нашу ініціативу 8 місяців тому, то важко було уявити, що з цього вийде, і чи зможемо ми принести хоч якусь користь. Проте з кожним новим пацієнтом, з кожним новим відгуком від хірурга після операції, ми поступово впевнювались у важливості того, що ми робимо.

Наразі плануємо продовжувати це робити без будь-якої кінцевої дати, намагаючись долучитись до лікування максимальної кількості пацієнтів.

З найближчих планів у фокусі маємо наступні задачі:

  1. Пошук зацікавлених хірургів. Наш список контактів вже давно перейшов за 200. Однак ми будемо продовжувати через різні канали контактувати нових хірургів, щоб показати, які можливості в лікуванні пацієнтів вони мають в Україні.
  2. Пошук фондів. У нас все ще немає системного рішення, як покривати оплату друку. Кожен раз доводиться в ручному режимі знаходити кошти. В ідеалі хотілось би мати фонд, який би закривав ці питання, а ми могли більше фокусуватись безпосередньо на роботі з хірургами. По деяких пацієнтах ми вже співпрацюємо з Healthpatrons, але тут є складнощі з тим, що даному фонду потрібно біля місяця для знаходження потрібної суми коштів, нам же доволі часто потрібно закрити питання протягом 2 тижнів максимум.

Наостанок: якщо ви маєте ідеї стосовно співпраці чи можете нас познайомити з хірургами або фондами, які будуть зацікавлені у нашому проєкті допомоги пораненим, залишу контакти для зв’язку:

Telegram: +380 93 594 39 52

👍ПодобаєтьсяСподобалось40
До обраногоВ обраному10
LinkedIn
Дозволені теги: blockquote, a, pre, code, ul, ol, li, b, i, del.
Ctrl + Enter
Дозволені теги: blockquote, a, pre, code, ul, ol, li, b, i, del.
Ctrl + Enter

Вітаю. Дякую за співпрацю.
Але зазвичай, коли в статті використовуються авторські матеріали (наприклад фотографії з оперцііі), то вказують автора. Про авторські права чули? І першу імплантацію PEEK-імплантатів із заміщенням дефекта ми провели ще 2021 році.

Дякую за ваш коментар. Ми сконтактуємо з вами, щоб відредагувати статтю і додати більше деталей безпосередньо про лікарів, які запропонували такий спосіб лікування поранених.

1. Яким чином можна долучитися до вашої команди?
2. Чи допомогають вам керівники ортопедично-травматологічних асоціацій в пошуку нових лікарів?
3. Чи шукали ви виробників імплантів за кордоном, які можуть вам надати обладнання для використання в Україні?
4. Які ще є варіанти матеріалів та методів виготовлення крім PEEK та титану?
5. Як приблизно ви оцінюєтє роботу по розробці імпланту та які складові в ній є, скільки спеціалістів приймає участь? (пошук пацієнта і лікаря, КТ та інші обстеження, 3-D моделювання, попередня оцінка — що щє є до друку та операції?)
6. Що робите інтраопераційно, якщо імплант не стає як треба і вимагає корекції?

Цікавий пост, прочитав із задоволенням та гордістю за вас.

(Олександр Косенко, хірург-проктолог, винахідник. tel: +380503301515, mail: [email protected])

Доброго дня, Олександре. Мабуть, буде простіше, якщо ми сконтактуємо вас і поговоримо більш детально по пунктам. Чекайте на повідомлення у Телеграм.

Чи є у вас десь сторінка де ви збираєте на імплантати? Чи долучаються побратими до зборів?

Станом на даний момент ми збирали кошти самостійно серед колег, почали співпрацювати з фондом Healthpatrons. Ми в ідеалі хотіли б віддати фінансову сторону за друк саме фондам, щоб фокусуватись на інженерії. Якщо не зможемо самостійно покривати витрати і не знайдемо фонд, тоді ж запустимо збір коштів.

Чи планується у вас интернатура по підготовці інженерів 3d друку імплантів?

Якраз зараз розпочався набір в Materialise Medical Engineering School, яка буде проходити в грудні: go.materialise.com/...​edical-engineering-school

Может банку какую то сделать, и повесить в шапку доу?

Це може бути опцією. В ідеальному варіанті хотілось би, щоб питанням фінансів займався якийсь окремий фонд чи якась структура. Ми б, у свою чергу, фокусувались на взаємодії з хірургами і створенні пацієнт-специфічних імплантів. Якщо ж не знайдемо фонду, то продовжимо самостійно займатись і збором коштів. Поки справляємось, але при рості кількості пацієнтів, можливо, виникнуть складнощі.

Якщо ви питаєте за друк імплантів, то тут ціна варіюється в середньому від 500 до 1500 Євро для одного пацієнта. Витрати в місяць залежать від кількості пацієнтів, бачимо тренд на збільшення в останні місяці.

від 500 до 1500 Євро для одного пацієнта

це за модельку для докторів та металевий імплант для пацієнта?

це за друк безспосередньо імпланту. Ми свою частину робимо безкоштовно.

Дякую за вашу позицію та ініціативу! Ви круті!

дуже круто! 👍ви молодці

Підписатись на коментарі