Аддитивное производство продолжает утверждаться как революционный инструмент в медицинской практике . Его способность производить индивидуальные, воспроизводимые и недорогие устройства позволила таким областям, как нейрохирургия, продвинуться к решениям, которые ранее были немыслимы. Один из самых последних примеров — работа команды из Медицинского центра Кингстона (KHSC) и Университета Куинс в Канаде. Там клинические исследователи разработали и запатентовали хирургическую капсулу для биопсии, напечатанную на 3D-принтере, которая обещает изменить подход к изучению глиобластомы — высокоагрессивного рака головного мозга, неизлечимого на сегодняшний день.

Глиобластому особенно сложно изучать, поскольку она неоднородна. Клетки сильно различаются от одного участка к другому, и один образец редко отражает то, что происходит во всей пораженной ткани. Традиционные биопсии, взятые из отдельных точек, выявляют лишь небольшую часть проблемы. Новая капсула, напечатанная на 3D-принтере, решает эту проблему, позволяя собирать множество образцов во время операции и напрямую сопоставлять их с изображениями МРТ. Это дает исследователям более полное и систематизированное представление о том, как ведет себя опухоль в целом.

С точки зрения биомедицинской инженерии, это устройство имеет большое значение. Оно было разработано с учетом критериев, которые отдают приоритет воспроизводимости и интеграции в стандартный хирургический процесс, так что любой центр может внедрить его без специального оборудования. Капсулы производятся с использованием стандартных 3D-принтеров и изготавливаются по доступной технологии, что приводит к стоимости всего 30 центов за единицу.

Капсула позволяет собирать десятки образцов ткани из опухоли во время операции и точно определять, из какой части мозга взят каждый образец. Это позволяет создавать очень подробные карты, показывающие, как клетки различаются от одного региона к другому. Благодаря этой информации ученые могут более точно изучать генетические и поведенческие различия между различными участками опухоли, что ранее было очень сложно при использовании традиционных биопсий. Нейробиолог доктор Тереза ​​Пурцнер объясняет: « Глиобластомы невероятно сложны и разнообразны. Традиционно исследователи были ограничены небольшими фрагментами ткани, собранными довольно произвольно, что сродни попытке изучить слона, используя только снимки его когтя, хобота или уха. Каждый из них может указывать на то, что вы смотрите на что-то совершенно другое » .

Благодаря капсуле можно получить более детальное представление о внутренней архитектуре глиобластомы. Это позволяет разрабатывать более избирательные хирургические стратегии, а также улучшать планирование таргетной лучевой терапии. В настоящее время KHSC — единственный центр в мире, использующий этот инструмент в реальных хирургических операциях, хотя его внедрение может быстро расшириться благодаря низкой стоимости и простоте 3D-печати. ​​Команда уже работает над созданием сети сотрудничества с больницами по всей Онтарио и создает биобанк для сбора образцов пациентов. Это может обеспечить беспрецедентную базу данных по биологии глиобластомы и улучшить выявление закономерностей.

В области 3D-печати этот пример иллюстрирует, как «простой» инструмент, разработанный с учетом точных критериев, может привести к значительным прорывам. Аддитивное производство не только позволяет создавать устройства, адаптированные к конкретным потребностям процедуры, но и демократизирует инновации, делая их доступными для исследовательских центров или больниц с ограниченными ресурсами. 

Фото: Хирургическая капсула, напечатанная на 3D-принтере, используется для проведения биопсии опухолей во время операции.