Vědci pracují na kloubních náhradách vyrobených na 3D tiskárně. Pomoc by měly pacientům s artrózou
Na vývoji náhrad malých kloubů pracují vědci z Vysokého učení technického v Brně. Drobné implantáty z kovu by mohly ulevit od bolesti pacientům, kteří trpí artrózou kloubů na prstech ruky nebo nohy a běžná pasivní léčba jim nezabírá. Náhrady zkouší odborníci vyrobit pomocí 3D tisku. Na speciálním simulátoru pak vědci testují, jakou zátěž implantát z titanového prášku vydrží.
„Je to vlastně váleček. Pod mikroskopem je vidět detailnější struktura toho povrchu, která může u 3D tištěného materiálu obsahovat určité póry,“ popisuje drobné šedé tělísko z titanu Martin Vrbka z Ústavu konstruování. Na vývoji náhrad spolupracují vědci s českým výrobcem implantátů, který dodává vytištěné vzorky. Na výzkumnících pak je, aby v laboratoři otestovali, jak se nový typ kloubu bude chovat v těle.
„Výrobce chce, aby ta náhrada byla spolehlivá a vydržela v těle pacienta dejme tomu 10, 15 až 20 let. To znamená, že chceme vyrobené takové třecí povrchy, které budou vykazovat co největší životnost, co nejmenší opotřebení a nebudou v podstatě selhávat,“ dodává Vrbka.
Výdrž 3D tištěných náhrad testují vědci na speciálním simulátoru. „Základem přístroje je skleněná deska a ze spodu na ní přitlačujeme vzorek. Skleněnou deskou pohybujeme, takže mezi vzorkem a deskou nám vzniká pohyb, který nám vyvolá třecí síly, které my potom měříme. Zároveň se do toho kontaktu můžeme dívat pomocí mikroskopu,“ vysvětluje princip přístroje jeho konstruktér výzkumník Pavel Čípek.
První výsledky testů ukazují, že díky speciální pórovité struktuře dokážou 3D tištěné náhrady dobře odolávat tření. Lépe než některé jiné materiály, ze kterých se běžně vyrábí například umělé kyčelní nebo kolenní klouby.
2:00
Lehčí a vyrobené každému pacientovi na míru. Brněnští vědci vyvinuli nový druh kloubních náhrad
Číst článek
Podle Vrbky má ale 3D tisk z titanového prášku také další výhody. „Je to výroba na míru pro konkrétního pacienta. Můžeme využít data z CT vyšetření, popřípadě z magnetické rezonance. Je tam velice dobrá biokompatibilita materiálu, to znamená, že se tělo proti němu nebrání.“
Vyvíjené náhrady by mohly pomoci hlavně pacientům, kteří trpí vysokým stupněm artrózy kloubů na prstech ruky nebo nohy. „Na ruce v podstatě ztrácíte úchopovou schopnost držet předměty, vyčistit si zuby, opírat se nebo napít se. Na chodidle je to oporová funkce palce, která je zásadní při přenosu zatížení a při chůzi,“ upřesňuje problémy pacientů, pro které by mohly být protézy určené, Vrbka.
Výrobce teď čeká další testování náhrad. Simulátor se tak v laboratoři nezastaví ještě minimálně následující dva roky.
