Individuální náhrady skeletálních defektů

1. Individuální náhrady skeletálních defektů Horák Z, Jirman R., Mazánek J. Laboratoř biomechaniky člověka Stomatologická klinika 1LF UK a VFN Fakulta strojní 1 lékařská fakulta České vysoké učení technické v Praze Univerzita Karlova v Praze

2. Úvod: Umělé náhrady • Čím složitější biologický systém je nahrazován, tím obtížněji ho lze nahradit pomocí umělých náhrad • Plná náhrada „pouze“ některých mechanických vlastností • Chybí vlastnosti biolog. tkání: proces hojení, adaptace na zatížení atd. • Chybí vlastnosti biolog. systémů: biochemické procesy, řízení a koordinace pohybu atd.

3. Úvod: Umělé náhrady • Omezení: • Optimalizace tvaru náhrady (velikost sil, operační postup, funkce) • Spotřeba energie • Miniaturizace • Řízení systémů • Interakce technických a biolog. mat.

4. Manufacturing of the plastic model of implants for validation Individual implant is after approving by the surgeon send to the manufacturing Sterile individual implant made from the optimal biomaterial is expedite to the hospital Cíl projektu Cílem celého projektu je vytvoření rychlé, přesné a efektivní metodiky návrhu a výroby individuálních náhrad pro pacienty s rozsáhlými skeletálními defekty pro klinické použití ISO 13485, ISO 9001

5. Individuální náhrady Aplikace individuálních náhrad: Neurochirurgie:kranioplastiky, náhrady rozsáhlých kostních defektů lebkyatd. Maxillofaciální chirurgie:náhrady kostních defektů po onkologické léčbě, rozsáhlé poúrazové defekty, atd. Ortopedie:individuální náhrady rozsáhlých defektů používaných současně s konvenčními náhradami např. kloubů Plastická chirurgie Biomateriály používané k výrobě implantátů: UHMWPE vysokomolekulární polyetylen PEEKpoly-ether-ether-keton Slitiny titanu Ti6Al4V ELI PMMA poly-metyl-metacrylat 

6. Metoda a materiály: Technologické možnosti Segmentace biologických tkání z CT a MRI snímků (Mimics)

7. Metoda a materiály: Technologické možnosti Segmentace biologických tkání z CT a MRI snímků (Mimics) Výroba fyzických 3D modelů - Rapid Prototyping

8. Metoda a materiály: Technologické možnosti Segmentace biologických tkání z CT a MRI snímků (Mimics) Výroba fyzických 3D modelů - Rapid Prototyping Analýzy pomocí metody konečných prvků (MKP)

9. Metoda a materiály: Technologické možnosti Segmentace biologických tkání z CT a MRI snímků (Mimics) Výroba fyzických 3D modelů - Rapid Prototyping Analýzy pomocí metody konečných prvků (MKP) CNC obrábění Čištění a sterilizace

10. Klinické aplikace Neurochirurgie Žena 34 let benigní tumor na mozku Předchozí neúspěšná náhrada defektu vyrobená z PMMA

11. Klinické aplikace Neurochirurgie

12. Klinické aplikace Maxillofaciální chirurgie Žena 54, zhoubný nádor na uzlinách, v důsledku léčby resekce poloviny dolní čelisti

13. Klinické aplikace Maxillofaciální chirurgie

14. Klinické aplikace Ortopedie Muž 65 let, psoriatická artritida, rozsáhlý defekt mediálního kondylu tibie, nutný augmentát společně s konvenční náhradou kolenního kloubu

15. Závěr Výhody individuálních náhrad Precizní tvar náhrady => vynikající estetický vzhled Výrazné snížení času operace => snížení zátěže pro pacienta Komfort pro operatéra Nevýhody individuálních náhrad Vyšší cena implantátů Výběr optimální indikace (volba materiálů) Vyšší požadavky na plánování operačního výkonu Požadavky na kvalitní CT skenování

16. Děkuji za pozornost další informace můžete najít na www.biomechanika.cz