Článek
Zásadní změnu by částečná kloubní náhrada měla přinést pacientům s avaskulární nekrózou. Jde o onemocnění, při němž kvůli nedostatečnému prokrvení odumírá část kosti. Pokud se ale u nich využije právě nově vyvíjená částečná kloubní náhrada, prodlouží se tím životnost již poškozených kloubů a oddálí čas, kdy je nutné voperovat celé umělé klouby.
Výměna jen poškozené části kosti
V případě kyčelního kloubu postihuje avaskulární nekróza často hlavici stehenní kosti a následně vede k poškození kloubní chrupavky, bolesti a výraznému omezení pohybu. Pokud se onemocnění rozvine, bývá poslední možností totální kloubní náhrada.
Tento umělý kloub má ale omezenou životnost a u mladších pacientů znamená vysoké riziko opakovaných operací.
„Smyslem našeho projektu je nahradit pouze poškozený segment kosti a chrupavky, nikoliv celý kloub. U mladých pacientů tak můžeme získat čas a oddálit totální endoprotézu o řadu let,“ vysvětlil Martin Vrbka, vedoucí Výzkumné skupiny biotribologie na Fakultě strojního inženýrství Vysokého učení technického (FSI VUT) v Brně.
Spolu s jeho týmem se na vývoji nové technologie podílejí i vědci z pražské Vysoké školy chemicko-technologické (VŠCHT).
Částečná kloubní náhrada bude navržena přímo na míru danému pacientovi.
Projekt částečné kloubní náhrady propojuje dvě výzkumné oblasti, a to biotribologii, tedy nauku o mazání, tření a opotřebení v živých organismech, a aditivní technologii, což je metoda výroby, která vytváří trojrozměrné objekty postupným přidáváním materiálu po tenkých vrstvách na základě digitálního 3D modelu.
Cílem je vyvinout lokální implantát navržený individuálně podle CT dat pacienta a vyrobený pomocí 3D tisku z titanové slitiny.
Implantát bude mít vrstvu s léčivy
Zásadní je chování implantátu po voperování do těla pacienta v kontaktu s původní kloubní chrupavkou.
„Kyčelní kloub patří k nejvíce zatěžovaným kloubům v těle – při běžném pohybu na něj působí síly, které jsou ekvivalentem několikanásobku tělesné hmotnosti. Chceme navrhnout třecí povrch implantátu tak, aby měl co nejnižší tření,“ sdělil Vrbka.
Důležitá je i povrchová úprava nově vyvíjeného implantátu. Měla by mít bioaktivní vrstvy – zjednodušeně řečeno by měla být vyrobena tak, aby v ní byla umístěna léčiva pomáhající přijetí implantátu organismem pacienta a k hojení. Do této vrstvy by bylo možné umístit léčivé látky jako antibiotika nebo antibakteriální látky zamezující infekci.
Kloubní chrupavku odborníci modelují s pomocí hydrogelu.
Klinickým partnerem projektu je Fakultní nemocnice v Motole, která zajišťuje výběr vhodných pacientů a poskytuje data pro návrh implantátů.
Výzkumníci upozorňují, že zatím nejde o řešení určené okamžitě pro všechny pacienty. Projekt je výzkumný a jeho cílem je vyvinout a otestovat nový typ implantátu, který by v budoucnu mohl rozšířit možnosti léčby.
