Το εξατομικευμένο τρισδιάστατο εμφύτευμα γονάτου θα μπορούσε να βοηθήσει χιλιάδες πάσχοντες από αρθρίτιδα

Το εξατομικευμένο 3D τυπωμένο εμφύτευμα γονάτου θα μπορούσε να βοηθήσει χιλιάδες πάσχοντες από αρθρίτιδα

Μια πρωτοποριακή νέα θεραπεία που χρησιμοποιεί 3-D τυπωμένα εμφυτεύματα και που θα μπορούσε να φέρει ανακούφιση σε δεκάδες χιλιάδες πάσχοντες από οστεοαρθρίτιδα γόνατος, έχει λάβει έγκριση για δοκιμή σε ασθενείς στο Ηνωμένο Βασίλειο, μετά από μια εικονική δοκιμή «in-silico» που απέδειξε την ασφάλειά της.

Η εξατομικευμένη θεραπεία πρώιμης οστεοαρθρίτιδας στο γόνατο, που αναπτύχθηκε από μηχανικούς στο Κέντρο Θεραπευτικής Καινοτομίας του Πανεπιστημίου του Bath (CTI), χρησιμοποιεί την τεχνολογία τρισδιάστατης μεταλλικής εκτύπωσης για την κατασκευή εξατομικευμένων ιατρικών πιάτων από κράμα τιτανίου που ταιριάζουν απόλυτα σε κάθε ασθενή.

Η θεραπεία TOKA (Προσαρμοσμένη οστεοτομία για ευθυγράμμιση στο γόνατο) βελτιώνει τη χειρουργική διαδικασία και την εφαρμογή των πλακών οστεοτομίας υψηλής κνήμης (HTO) που χρησιμοποιούνται για την ευθυγράμμιση του γονάτου ενός ασθενούς, καθιστώντας τα πιο σταθερά, άνετα και καλύτερα ικανά να φέρουν βάρος από τις υπάρχουσες γενικές πλάκες. Η τεχνική απλοποιεί επίσης τη χειρουργική επέμβαση HTO, καθιστώντας τις εργασίες γρηγορότερες και επομένως ασφαλέστερες.

Οι πλάκες HTO έχουν ήδη δοκιμαστεί ως προς την ασφάλεια σχεδόν σε μια δοκιμή που βασίζεται σε υπολογιστή χρησιμοποιώντας δεδομένα CT scan από 28 ασθενείς. Η κλινική δοκιμή in-silico, η πρώτη στον κόσμο που απέδειξε την ασφάλεια μιας ορθοπεδικής συσκευής, διαμόρφωσε τις πιέσεις που θα ασκούσαν στις παραγγελίες και έδειξε ότι θα ήταν συγκρίσιμες ως προς την ασφάλεια με την τυπική θεραπεία.

Ο καθηγητής Richie Gill, από το Κέντρο Θεραπευτικής Καινοτομίας, λέει: «Η οστεοαρθρίτιδα του γόνατος είναι ένα μείζον πρόβλημα υγείας, κοινωνικού και οικονομικού χαρακτήρα και δεν λαμβάνει όσο το δυνατόν περισσότερη προσοχή. Το ένα τέταρτο των γυναικών άνω των 45 το έχουν, και περίπου το 15 τοις εκατό των ανδρών, οπότε είναι ένα σημαντικό βάρος με το οποίο ζουν πολλές.

«Η αντικατάσταση του γόνατος είναι χρήσιμη μόνο για την οστεοαρθρίτιδα τελικού σταδίου, οπότε μπορεί να έχετε πόνο και να πρέπει να ζήσετε με αναπηρία για μεγάλο χρονικό διάστημα, ενδεχομένως δεκαετίες, πριν είναι δυνατό. Ελπίζουμε ότι η νέα διαδικασία TOKA που έχουμε αναπτύξει θα το αλλάξει. "

Οι ασθενείς με οστεοαρθρίτιδα στο γόνατο που υποβάλλονται σε ΤΟΚΑ θα υποβληθούν σε τρισδιάστατη αξονική τομογραφία του γόνατός τους, προτού δημιουργηθεί ένας εξατομικευμένος τυπωμένος 3-D χειρουργικός οδηγός και πλάκα, και οι δύο σε σχήμα του οστού τους. Ο χειρουργικός οδηγός απλοποιεί τη χειρουργική επέμβαση και έχει σχεδιαστεί για να βελτιώνει τη χειρουργική ακρίβεια.

Η διαδικασία βλέπει επίσης την πρώτη υλοποίηση τρισδιάστατων βιδωτών σπειρωμάτων στις πλάκες HTO, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να τοποθετηθούν βέλτιστα για να τους βοηθήσουν να ασφαλιστούν στο οστό.

Οι δοκιμές θα ξεκινήσουν μόλις ανοίξουν ξανά τα κλινικά κέντρα για εκλεκτική χειρουργική επέμβαση

Όταν τα κλινικά κέντρα επιστρέψουν στην εκλεκτική χειρουργική επέμβαση, που αναμένεται αργότερα φέτος, οι δοκιμές θα ξεκινήσουν. Τα νοσοκομεία στο Bath, Bristol, Exeter και Cardiff θα λάβουν μέρος σε μια τυχαιοποιημένη δοκιμή ελέγχου για να συγκρίνουν τα αποτελέσματα των ασθενών με μια υπάρχουσα γενική διαδικασία HTO.

Οι δοκιμές της τεχνικής TOKA έχουν ήδη ξεκινήσει στην Ιταλία, όπου μέχρι στιγμής 25 ασθενείς έλαβαν νέες εξατομικευμένες πλάκες HTO στο πλαίσιο μιας δοκιμής στο Ινστιτούτο Rizzoli της Μπολόνια.

Η χειρουργική επέμβαση High Tibial Osteotomy (HTO) ευθυγραμμίζει ξανά την άρθρωση του γόνατος κάνοντας ένα κόψιμο στην κνήμη (οστό κνήμης) και ανοίγοντας ένα μικρό κενό, το οποίο πρέπει να σταθεροποιηθεί από μια μεταλλική πλάκα. Αυτή η ευθυγράμμιση μετακινεί τη φόρτωση σε ένα λιγότερο «φθαρμένο» μέρος του γόνατος. Τα αποτελέσματα των ασθενών εξαρτώνται από το πόσο ακριβώς γίνεται η περικοπή και ανοίγει το κενό.

Ο καθηγητής Gill προσθέτει: «Η χειρουργική επέμβαση HTO έχει μακρά κλινική ιστορία και έχει πολύ καλά αποτελέσματα εάν γίνει με ακρίβεια. Η δυσκολία που έχουν οι χειρουργοί είναι να επιτύχουν υψηλή ακρίβεια, γι 'αυτό δημιουργήσαμε τη μέθοδο TOKA, η οποία ξεκινά με μια αξονική τομογραφία και ψηφιακό σχέδιο.

"Η τρισδιάστατη εκτύπωση του προσαρμοσμένου εμφυτεύματος γόνατος και η σάρωση πριν από τη λειτουργία σημαίνει ότι οι χειρουργοί θα γνωρίζουν ακριβώς τι θα δουν πριν από τη λειτουργία και πού θα πάει το εμφύτευμα."

«Εκτός από το ότι ο χειρουργός μπορεί να σχεδιάσει με ακρίβεια μια χειρουργική επέμβαση, ένας χειρουργικός οδηγός (ή jig) και ένα εμφύτευμα πλάκας, κάθε ένα εξατομικευμένο για τον ασθενή, μπορεί να εκτυπωθεί αυτόματα 3-D με βάση τα δεδομένα σάρωσης.

"Είναι σημαντικό ότι αυτός ο τύπος θεραπείας ανακουφίζει από τα συμπτώματα της οστεοαρθρίτιδας του γόνατος διατηρώντας παράλληλα τη φυσική άρθρωση."

Το στοιχείο προ-προγραμματισμού απλοποιεί σημαντικά τη χειρουργική επέμβαση και θα μπορούσε να μειώσει το χρόνο στο τραπέζι χειρουργείου από δύο ώρες σε περίπου 30 λεπτά.

Η μέχρι σήμερα εργασία και η δοκιμή στο Ηνωμένο Βασίλειο υποστηρίζονται και χρηματοδοτούνται από το Versus Arthritis UK. Η δοκιμή in silico έχει δημοσιευτεί στο Ιατρική επικοινωνιών.