Operace kloubů patří mezi nejčastější chirurgické výkony. Kost se musí upravit na míru zvolenému implantátu, pacient tak přichází o zdravé části tkáně. Oproti tomu se implantát vyvinutý na VUT podřizuje kloubu pacienta, kde nahrazuje jen chrupavku a nekrotickou kostní tkáň. Vzniká totiž na míru na základě modelu, který vychází z CT snímků.

Nový implantát je výrazně lehčí než současné odlitky, výkovky nebo obrobky, a přitom je dostatečně pevný a odolný. Je vyráběn z kovového prášku metodou EBM, tedy tavením pomocí elektronového paprsku ve vakuu. Právě hledání vhodného materiálu a technologie zabralo vědeckému týmu roky práce.

„Vhodná se ukázala až aplikace 3D tisku z titanové slitiny ve vakuu pomocí elektronového paprsku,“ uvedla spoluautorka vynálezu Katrin Bučková.

Rozhodla analýza úspěšných únavových zkoušek, kde vzorky vydržely i 13 milionů cyklů bez porušení. „Zkoušky potvrdily, že se jedná o mimořádně kvalitní materiál,“ upozornila Bučková.

Dvacetileté úsilí

Ke vpravení implantátu do těla pacienta není potřeba robotické ruky, jak vědci dříve zamýšleli. „Místo toho se vytvoří speciální šablona, pomocí které se implantát přesně napolohuje a zafixuje. Výztužné žebro dodává implantátu vysokou tuhost a odolnost proti poškození, třeba když odoperovaný člověk později upadne,“ popsal profesor Miroslav Píška z Ústavu strojírenské technologie, který na vynálezu se svým týmem pracoval více než dvacet let.

Potřebné elasticity lze dosáhnout umístěním pružného členu - například ze silikonu - do sestavy protilehlého kusu. „Mechanické vlastnosti je možné dále upravit vzhledem k hmotnosti pacienta a předpokládané dynamice jeho chůze, což uleví mimo jiné i páteři,“ upozornil Píška.

Jelikož je pružný díl „schovaný“ uvnitř protilehlého kusu, je implantát vhodný i pro pacienty alergické na silikon.

VIDEO: Lékaři pacientovi operovali mozek, on si s nimi povídal.

Video
délka: 01:03.68

Lékaři pacientovi operovali mozek, on si s nimi povídal FN sv. Anny v Brně

Fotogalerie
5 fotografií