Аневризма аорты - одно из самых частых заболеваний артерий. В острых случаях пациента необходимо немедленно оперировать, поскольку разрыв аневризмы может привести к тяжелым осложнениям и даже смерти. В этих случаях стандартным хирургическим методом является имплантация стент-графта через бедренную артерию.
Состояние становится еще более трудноизлечимым, когда аневризма расположена в фрагменте аорты, от которого отходят другие артерии. В этих случаях необходимо имплантировать протез с отверстиями. Поскольку каждый пациент индивидуален, в таких случаях требуются дорогостоящие персонализированные протезы аорты, изготовление которых занимает от 4 до 6 недель, что увеличивает вероятность смертности пациентов.
В качестве альтернативного лечения хирурги могут создавать отверстия в стандартном стент-графте, подбирая их в соответствии с анатомией пациента на основе компьютерной томографии и ручных измерений непосредственно перед операцией. Однако этот метод не является точным и может привести к неправильному расположению отверстий и последующему частичному перекрытию кровотока.
Для надежного лечения таких сложных случаев Павел Райнио, доктор медицины, доктор философии, из отделения сосудистой, общей и ангиологической хирургии в Щецине, Польша, разработал новый инновационный метод подготовки стент-графтов с использованием моделей, изготовленных на SLA 3D-принтерах Formlabs Form 2 и Form 3B+.
Благодаря 3D-печати модели протеза и доставке ее пациенту менее чем за 24 часа, вместо 6 недель ожидания, врачи могут улучшить клинические результаты пациентов после аневризмы аорты и ограничить тяжелые осложнения.
Как изготовить индивидуальный протез?
Доктор Райнио искал решение, которое облегчило бы его работу, сократило время доставки и обеспечило бы лучшее лечение для пациентов.
Для создания индивидуальных стент-графтов доктор Райнио использует напечатанные 3D-модели, основанные на анатомии пациента.
Он понял, что, используя точную модель аорты, соответствующую анатомии пациента, он может вставить стандартную модель стент-графта, а затем выжечь отверстия в артериях в нужных местах.
Для изготовления моделей доктор Райнио выбрал 3D-печать, зная, что эта технология подходит для создания индивидуальных моделей.
"Без 3D-печати мы не можем получить точную физическую модель анатомии органа. Каждая модель отличается от другой, поэтому серийное производство невозможно". - Павел Рыньо, доктор медицины, доктор философии, отделение сосудистой, общей и ангиологической хирургии, Щецин, Польша.
Создание персонализированных моделей с помощью SLA 3D-печати
Как выглядит процесс подготовки персонализированного протеза аорты?
Сначала проводится компьютерная томография для получения точных анатомических данных пациента. Затем, под наблюдением сосудистого хирурга или радиолога, файл DICOM обрабатывается в специализированном программном обеспечении для сегментации. Далее, цифровая модель артерии импортируется в программное обеспечение PreForm компании Formlabs для подготовки файла к 3D-печати.
Модели печатаются на SLA 3D-принтере Formlabs в масштабе 1:1 для создания точного воспроизведения анатомии пациента.
Для печати доктор Райнио использует биосовместимый полимер подходящий для длительных контактов с кожей или слизистой оболочкой - BioMed Clear Resin, который благодаря своей жесткости и прозрачности упрощает установку стент-графта и прожигание отверстий на последующем этапе.
После печати модель поступает на автоматическую промывочную станцию Form Wash, а затем на станцию полимеризации Form Cure. Перед тем как модель отправляется в операционную, она стерилизуется в автоклаве.
Выбор правильной технологии и 3D-принтера
Доктор Райнио протестировал различные технологии и устройства 3D-печати, прежде чем выбрал SLA 3D-принтеры Formlabs Form 2 и Form 3B+. 3D-модели, полученные с помощью FDM 3D-принтеров, были не такими прозрачными, а их поверхность была слишком шероховатой, что повреждало стент-графты. А дешевые SLA 3D-принтеры не гарантировали надежных результатов.
"Мои модели геометрически сложны, особенно модели дуги аорты. В результате модели, напечатанные на других принтерах FDM и SLA, часто падали или отрывались от платформы. Я не был уверен, будет ли у меня 3D-модель к утру и сможем ли мы оперировать пациента. Это приносило много разочарований. Однако, благодаря этим попыткам я понял, что то, что я хотел сделать, возможно - нужно только надежное оборудование. Конечно, с SLA 3D-принтерами Formlabs Form 2 и Form 3B+, и фирменной линейкой полимеров, включающей в себя биосовместимый BioMed ClearResin, все мои проблемы решились", - объясняет доктор Райнио.
