Klouby na míru se mohou stát realitou. Vědci chtějí získat patent

/c/ct24/veda/kloub.jpg

Kloubní náhrady na míru, které minimalizují zásah do organismu pacienta, vymysleli výzkumníci z Vysokého učení technického v Brně (VUT). Svůj design a technologii přihlásili k patentování.

Metodu chtějí dostat do klinické praxe. O využití vynálezu má zájem několik ortopedických a veterinárních klinik.

Foto: archiv VUT Brno

"Stávající technologie jsou postavené na myšlence, že vyrobíme dopředu určité typy a rozměry kolenních nebo kloubních náhrad a potom přímo na sále operatér určuje, jakou velikost vašemu kloubu přiřadí. K tomu si určí další pomůcky, kterými implantát vpraví do vašeho těla. To znamená, že tam bohužel někdy dochází ke ztrátám zdravé tkáně, která se nevrací, nedoroste," uvedl Miroslav Píška, kterého k přemýšlení o nové náhradě kloubu přimělo sledování jedné operace.

Nový kloub vychází z CT snímků pacienta

Oproti stávající praxi se implantát vyvinutý na Vysokém učení technickém podřizuje kloubu pacienta, kde nahrazuje jen chrupavku a nekrotickou kostní tkáň. Vzniká totiž na míru na základě modelu, který vychází z CT snímků.

Foto: archiv VUT Brno

"Dá se dopředu určit, kolik toho kloubu je reálně opotřebeného nebo kolik ho tom příroda nedodala, protože má člověk vrozené predispozice, a na to se udělá téměř ideální kloub."

Miroslav Píška z Ústavu strojírenské technologie na vynálezu se svým týmem pracoval více než dvacet let. Jak dodal, všechny stávající náhrady na světě jsou poměrně tvrdé a tuhé, aby zátěž vydržely. Nemají pružnost jako chrupavka, která kloub maže a tlumí nárazy.

Kloubem dokáže prorůst kostní tkáň

Vědcům se podařilo do kloubní náhrady dát tlumící část ze silikonu. Jelikož je pružný díl 'schovaný' uvnitř protilehlého kusu, je implantát vhodný i pro pacienty alergické na silikon.

"V tomto případě dostáváme perfektní kloub, který je funkční a šetří vaše vybavení. Není tam ořezaná kost, která ztrácí hodně ze své nosnosti. Je tam použita technologie, která dává materiálu unikátní vlastnosti. Materiál je hutný. Na jedné straně nablýskaný jako zrcadlo, na druhé straně je hrubý, porézní, dokáže jím prorůst kostní tkáň, to znamená, že ke kosti se perfektně zafixuje. Implantát obsahuje parabolické vyztužovací žebro. Kdybyste spadla na schodech, na kolejnici, kdekoliv, tak je velká pravděpodobnost, že by to vydrželo daleko více, než stávající implantáty."

Kolik náhrada váží a co je to za materiál?

"Materiál bereme ze Švédska, je to materiál určený na biologické implantáty. My ho nevyrábíme, protože na to potřebujete skutečně velice kvalitní certifikáty, že je to chemicky čisté a tak dále. Oni mají patnáct let výzkumu před námi náskok. Materiál je na bázi dvoufázové titanové slitiny. Jsou to kuličky, které mají průměr přibližně 50 mikrometrů. Dalším obrovskou výhodou je technologie zpracování. Neděláme to pomocí laserových paprsků, ale v ochranné atmosféře, ve vakuu. Kvalita je pak obdivuhodná."

Právě hledání vhodného materiálu a technologie zabralo vědeckému týmu roky práce. Že se jedná o mimořádně kvalitní materiál, potvrdila analýza úspěšných únavových zkoušek, kde vzorky vydržely i 13 milionů cyklů bez porušení.

Ilustrační foto: Bernard-Verougstraete/Pixabay, CC0

"Dokážeme toho člověka vrátit nazpět v čase, do stavu, kdy byl ještě plně zdravý, ne, že jen nahradíme nějakou část a bude dál chodit pokroucený. Navíc náš implantát zkracuje i dobu rehabilitace," dodal Miroslav Píška.

Za první ideální pacienty by považoval tanečníky, baletky či sportovce, kteří mají klouby dost zničené, ale život ještě před sebou. Navíc by kloub mohl vydržet celý život.