Společnost Renishaw, jediný britský výrobce 3D tiskáren pro tisk z kovu, má s touto technologií rozsáhlé zkušenosti. Vytisknuté dentální implantáty dodává běžně do mnoha evropských laboratoří a dokáže řešit i kostní náhrady pro složité lékařské zákroky v maxillofaciální oblasti (ÚČOCH), jak dokládá následující kazuistika. Rostoucí počet progresivních chirurgů, od rekonstruktivní obličejové chirurgie po ortopedickou a traumatologickou chirurgii, se inspiroval pokrokem v aditivní výrobě k použití implantátů specifi ckých pro pacienta (PSI) a vodítek řezu vytvořených 3D tiskem z kovu jak pro složité, tak i pro jednoduché postupy. Případové studie, které se začaly objevovat, poskytují přesvědčivé důkazy o tom, že chirurgové, kteří si kromě standardních nebo tradičně vyrobených implantátů osvojili tuto technologii, trvale dosahují lepších a lépe předvídatelných výsledků ve smyslu bezpečí a spokojenosti pacienta i efektivity a ekonomie nemocnice. Pro lepší předvídatelnost, vyšší přesnost, bezpečnost a rychlost operací použily nemocnice NHS ve Velké Británii při svém hledání vyšší kvality a efektivity anatomické modely, pomůcky a implantáty vyrobené 3D tiskem. Na klasickém příkladu globálního transferu technologie ověřila jedna nemocnice ve Španělsku společně s odborníky z Velké Británie možnosti použití této technologie v mezinárodním měřítku. Prezentace případu Neurochirurg Bartolomé Oliver, MD, Ph.D., který pracuje v Teknon Medical Center v Barceloně ve Španělsku, působil v řadě zemí včetně Kanady, USA a Švédska. Na jeho oddělení se dostala osmašedesátiletá pacientka s benigním nádorem v levé straně lebky. Jednalo se o meningeom, nádor rostoucí z mozkové pleny, která obklopuje mozek a míchu. Počítačovou tomografií (CT) bylo zjištěno, že se nádor šíří ven, do lebeční kosti. U pacientky bylo nutno použít kraniotomii pro odstranění nádoru a kranioplastiku pro rekonstrukci lebky. Dr. Oliver navrhl kombinovanou kraniotomickou a kranioplastickou operaci, která umožní ošetřit pacientku v jediném operativním zákroku. Věděl, že operace nepředstavuje žádný závažný problém, jeho prioritou však bylo zajištění co nejlepšího výsledku jak pro pacientku, tak pro nemocnici. Jako partnery si zvolil odborníky na 3D návrhy a tisk z Velké Británie, kteří opakovaně předvedli důkazy podpory předvídatelných výsledků složitých chirurgických rekonstrukcí obličeje. Návrh Dr. Oliver oslovil špičkové konzultační a aplikační centrum PDR v Cardiff u (Velká Británie) k navržení jak kra niální ploténky PSI pro kranioplastiku, tak speciálního vodítka k vedení řezu pro kraniotomii. Partnerem pro 3D tisk kovu byla společnost Renishaw plc., světová špička v oblasti konstrukčních a vědeckých technologií, se zkušenostmi v oboru přesného měření a zdravotnictví. CT skeny, pořízené v nemocnici, byly odeslány ze Španělska do Velké Británie, importovány do softwaru MIMICS® v centru PDR a následně převedeny do souboru STL pro modelování. PDR vytvořil 3D virtuální model kraniální ploténky. Pro dosažení dobrého estetického vzhledu bylo použito zrcadlení zdravé části lebky pomocí softwaru Geomagic® Freeform® Plus. PDR rovněž vymodeloval vodítko pro vedení řezu, které po umístění na lebku pomůže označit obvod či limity kraniotomie a pomáhá při vedení řezu během operace. Prvotní návrhy byly odeslány zpět dr. Oliverovi k první kontrole. Potom již stačila 40minutová relace Skype™ mezi dr. Oliverem, PDR a španělskou pobočkou Renishaw pro vyjasnění jeho konstrukčních modifi kací. Výroba Společnost Renishaw obdržela soubory se schválenou konstrukcí implantátu i speciálního vodítka. Vyrobila je 3D tiskem ve svém středisku aditivní výroby ve Stonehouse (Velká Británie) a během dvou týdnů vyrobené díly odeslala do Barcelony. Díly byly vyrobeny podle specifikací dr. Olivera z titanu se saténovým povrchem na stroji pro 3D tisk kovu AM250. Byl použit materiál Ti MG1, testovaný dle ISO 10993 část 1, který byl následně ošetřen technologií X-flex™ společnosti Renishaw. Tím byla zaručena vysoká poddajnost, která je důležitá k zamezení rizika poškození během úprav implantátu, např. přizpůsobením nečekaným změnám tvrdé pleny mozkové. Zajištění skvělého estetického výsledku znamená, že obrys kraniální ploténky musí přesně odpovídat obrysům lebky pacientky. Virtuální modelování zaručilo přesnost konstrukce; ploténka musela být dostatečně tenká pro zachování estetiky, avšak náležitě odolná, aby se vyrovnala se všemi dalšími požadavky: dodatečné otvory pro šrouby poskytující dr. Oliverovi flexibilitu při upevnění implantátu a perforace umožňující průchod tekutin a prorůstání tkáně. Implantát, přesahující o 8 mm okraj řezu, umožnil posouvání v rámci průměru řezného nástroje a použití šroubů standardního průměru. Byl navržen pro šrouby o průměru 1,55 mm. Konstrukční volnost, umožněná aditivní výrobou, znamená, že celková tloušťka materiálu 0,5 mm mohla být podle přesných specifikací dr. Olivera zesílena v oblasti děr pro šrouby. Operace Kvůli polohování vodítka během kraniotomie zadal dr. Oliver, aby bylo vodítko opatřeno „držadlem“, které napomáhá stabilitě a zlepšuje jeho ergonomické vlastnosti. Pro označení orientace je vodítko doplněno šipkou. Bylo učiněno rozhodnutí použít vodítko pro označení obvodu kraniotomie. Po odstranění vodítka provedl dr. Oliver podle označení volný řez od ruky. Tento způsob umožnil snadněji zvládnout složitý geometrický tvar lebky v okolí spánkové oblasti s těsnými poloměry zaoblení. Díky svému návrhu s dodatečnými redundantními otvory pro šrouby mohl dr. Oliver operovat s maximální rozvahou. Více možností fixace stanovil pro případ nutnosti rychlého přizpůsobení. Situace na operačním sále se může náhle změnit a vyplácí se být zabezpečen proti možným problémům. Implantát mu poskytl dodatečný faktor bezpečnosti. Operace byla úspěšná a bezproblémová; kraniální ploténka byla upevněna přesně a bezpečně. Pooperační stav Pacientka byla propuštěna po čtyřech dnech pobytu v nemocnici a vyšetřena při následujících návštěvách po 15 dnech a potom v měsíčních intervalech. Nenastaly u ní žádné komplikace. Pooperační CT vyšetření ukázalo dobrý stav implantátu. Při popisu hlavních výhod pro pacienta zmínil dr. Oliver „vynikající estetický účinek poskytovaný tímto implantátem“ s dodatkem, že „pacientka je velice spokojena“. Závěr Relativně rutinní operace odstranění nádoru prokázala tři hlavní výhody možnosti výroby PSI podle návrhu chirurga: jistotu, spokojenost pacienta a úsporu operačního času. Výroba předem definovaného vodítka řezu a odpovídajícího implantátu, jejíž hlavní prioritou byla jistota, pomohla vyloučit veškerá rizika, která mohla vzniknout při postupu vedeném od ruky. Vlastní posudek dr. Olivera: „Uvedený postup byl zárukou absolutně bezpečné operace bez rizika pro pacienta.“ Prioritou byla i spokojenost pacienta a přesnost PSI umožnila chirurgovi zajistit i potřebnou estetickou kvalitu. Podobně jako u složitějších postupů obličejové rekonstrukce se i zde prokázaly možnosti návrhu, specifického pro daného pacienta, zvýšením konzistence a předvídatelnosti. Úspora 30 procent času na operačním sále byla třetí předností této modernizované metody. „Jednotlivé prvky byly dodány podle plánu, což nám umožnilo přípravu operace,“ poznamenal dr. Oliver. „Během operace nebyly zapotřebí žádné úpravy. Použití vodítka řezu a implantátu, vyrobených 3D tiskem, nám ušetřilo přibližně 30 procent času potřebného pro tento typ operací.“ Dr. Oliver věří, že jeho přístup představuje dobrý model pro jeho kolegy na celém světě. „Práce s přesnými výrobky a dobré plánování je velice pozitivní a lze je doporučit,“ dodává. Třicetiprocentní úspora času na operačním sále, kde se čas počítá na minuty, má nesmírný význam pro vedení nemocnice i zdravotní ekonomy. Proto může poskytovatelům zdravotní péče každá ušetřená minuta nabízet významnou úsporu nákladů. Kratší čas operace kromě toho pomáhá snížit riziko infekce, uspíšit rekonvalescenci pacienta a zvýšit průchodnost operačního sálu. Digitalizovaný pracovní tok spojující konstrukční odborníky, chirurgy a výrobu ilustruje sílu globálního transferu technologií a mezinárodní spolupráce. Má potenciál demokratizace technologií, poskytující každé nemocnici ve všech koutech světa přístup k přesným technologiím, výrobkům a materiálům. www.renishaw.cz