Udržet si „rovnou páteř“ je nejen obrazně řečeno pozitivní osobní charakteristika. Tělesně vzato je zdravá páteř pro kvalitu života a osobní mobilitu velmi důležitá. Jednou z metod, jak řešit problémy páteře, je použití lehce invazivních technických komponentů, vyrobených z plastu nebo kovu, které jsou implantovány do těla. Pro pacienty spinální chirurgie a chirurgy jsou tyto implantáty obrovským přínosem: jen menším chirurgickým zákrokem pomáhají pacientům znovu získat jistotu pohybu i plnou důvěru v podpůrnou funkci páteře. Implantáty jsou nositeli jedinečné konstrukční, funkční a výrobní know-how. O trendech a vývoji produktů v oblasti páteřních implantátů pojednává rozhovor se Stefanem Casellim, generálním ředitelem Tsunami Medical Srl se sídlem v Modeně v Itálii. Tsunami spatřuje své poslání v podobě vývojáře systémů pro spinální implantáty. Nabízí implantáty, které obnovují funkčnost poškozené páteře, stejně jako i nástroje nebo přístroje, které umožňují chirurgům úspěšně provést operaci. Cílem je zpevnit páteř a tím zajistit mobilitu pacienta. Konvenční páteřní fixátory Páteřní fi xátory jsou implantáty pro vyrovnání a zmírnění tlaku na páteř. Tyto implantáty jsou minimálně invazivní, obvykle se používají ve spojení se šrouby z titanu u pacientů s problémy způsobenými spinální stenózou nebo nestabilitou pocházející z mnoha dalších spinálních degenerativních nemocí. Samotné náhrady jsou vyrobeny z PEEK (polyetheretherketon), což je vysoce biokompatibilní materiál, použitelný i pro alergiky. V minulosti se tyto ploténkové náhrady vyráběly obvyklým způsobem z titanu, přičemž se stávalo, že v některých případech poškozoval titanový díl strukturu kosti, zejména v důsledku velké tuhosti náhrady aplikované prostřednictvím tuhých šroubů. Toto bylo způsobeno podstatně nižší pružností implantátů v porovnání s vlastnostmi kosti. Jednou z alternativ je PEEK, vysoce pevný plast s poddajnými vlastnostmi, respektive pružností (E-modul) srovnatelnou s kostí. Kromě toho součásti zhotovené z PEEKu nezpůsobují žádné artefakty v MRI (magnetická rezonance), a jsou tak snadno zobrazovány pro potřeby chirurgů. Jednou z nevýhod páteřních fi xátorů PEEK je však jejich neschopnost umožnit prorůstání kostní struktury a po delší době od implantace jejich eventuální následné sklouzávání z původní polohy. Polyetheretherketon je termoplast odolný proti vysokým teplotám a patří do skupiny polyaryletherketonů. Jeho teplota tavení je 335 ° C. Moderní páteřní náhrady zhotovené laserovým spékáním práškových kovů Aditivní metoda LaserCUSING laserového spékání vrstev využívá výhody tradičního titanu – a odstraňuje nedostatky PEEK komponentu pro aplikace páteřních podpěr. Aditivně vyrobený díl nabízí nyní biokompatibilitu titanu i požadovanou pružnost plastového materiálu v jediném výrobku. Laserovým spékáním zhotovené meziobratlové ploténky mají velmi složitou geometrii a nevyžadují dodatečné úpravy (viz obr. 1a, b a c) pro zajištění optimální struktury povrchu. U tohoto řešení je pozoruhodná strukturální geometrie s dílčím rozdílným rozložením hustoty (web-struktury), která dává titanovému dílu stejnou pružnost jako PEEK řešení. Laserovým spékáním lze ploténkové náhrady vyrábět v různých rozměrech v závislosti na anatomii pacienta, tedy výrobou na míru. Podle Stefana Caselliho laserem aditivně zhotovená náhrada představuje „skutečnou inovaci, která kombinuje materiál se specifickými vlastnostmi, jako je biokompatibilita – schopnost prorůstání struktury kostí a elasticita, která je přizpůsobena lidskému tělu v jediném produktu“ (viz obr. 2). Chirurgové mohou snadno najít náhrady pomocí CT nebo MRI zobrazení. Laserové spékání prášku také umožňuje zákaznickou nebo malosériovou výrobu, včetně „výroby na míru“ pro pacienty se speciálními anatomickými podmínkami, stejně jako standardní řešení pro ostatní pacienty. Klinická studie provedená v březnu 2014 ve spolupráci s univerzitou Carla von Ossietzkyho v německém Oldenburgu potvrdila prognózu vynikajícího hojení s těmito implantáty. (* Studie Oldenburg) „Krabí vymezovač“ jako funkční mobilní prvek při primární páteřní nestabilitě Stefano Caselli popsal další novinku Tsunami – takzvaný „krabí vymezovač“ (viz obr. 3 a 4) se samostatným zvětšováním vymezovací vzdálenosti, který je použit při chirurgické rekonstrukci páteře nahrazením meziobratlových plotének (viz obr. 5). Rozpínací mechanismus vyvinutý Tsunami je něco jako zázrak výroby: skládá se z převodovky s centrálním šroubem a bočními převody, které rozevírají dvojice křidélek (viz obr. 6a a b). Zhotovení krabího distančního vymezovače s precizně vyrovnanými plochami umožňuje použití aditivního procesu LaserCUSING v zařízení Mlab cusing R dodaném Concept Laserem. Vysoce hladký – téměř jako leštěný – povrch omezuje výrazně tvorbu výrůstků na površích dotýkajících se tkáně. Pozoruhodným aspektem nové výrobní technologie je podle Caselliho schopnost vyrobit více kopií pohyblivých součástí vymezovače najednou. „LaserCUSING nám nabízí časové i nákladové zvýhodnění a je také mnohem jednodušší udržet absolutní čistotu výroby v porovnání s běžnými výrobními technologiemi. Kromě toho zařízení od Concept Laseru podává vynikající výkony a zajišťuje vysokou úroveň bezpečnosti při práci s reaktivními materiály, jako je titan nebo slitiny titanu.“ Poslední vývoj: náhrada ploténky jako jediný komponent Aditivní výroba může otevřít zcela nové směry, když přijde na konstrukci dílů. Další novinkou, kterou vyvolala příležitost využití LaserCUSING instalovaného v Tsunami, je vývoj diskové protézy na míru, která funguje jako meziobratlový vymezovač k posílení funkce páteře (viz obr. 7). Skládá se z horní a dolní skořepiny spojené dvojitou pružinou. Tvar skořápek je navržen tak, aby dokonale zapadal do obratlové misky. Dvojitá pružina je vyrobena z titanu a silikonové jádro funguje jako tlumič pohybu pružiny. Celkové konstrukční i vymezovací rozměry mohou být provedeny tak, aby odpovídaly anatomii pacienta přesně dle specifikace chirurga. Vrcholem tohoto inovativního řešení je, že ploténková náhrada se vyrábí v procesu „one-shot“ pomocí laserové technologie tavení, která vylučuje potřebu následných invazivních montážních procesů. Jak funguje náhrada ploténky Oprávnění Tsunami k testu byla vydána brzy. Nejprve se musely vložit dosavadní zkušenosti s páteřními implantáty do provedení produktu tak, aby vše vedlo ke zvýšení mobility pacientů. Nová ploténková náhrada poskytuje stejnou volnost přirozeného pohybu jako původní originál a zároveň poskytuje obrovskou podporu mobility pacienta (viz obr. 8a a b). Optimální pružnost je zajištěna dvojitou pružinou a vylepšena silikonovým jádrem. Společnost také potřebovala technické řešení, které by vytěžilo maximum z nabízených geometrických možností nové metody LaserCUSING. Stefano Caselli říká: „Z hlediska konstrukce je náhrada ploténky, jako nápad produktu, přímým důsledkem geometrické volnosti a funkční integrace nabízené metodou LaserCUSING. Tradiční výrobní metody pro tento druh řešení nefungují. Aditivní výroba navyšuje naši odbornost v rekonstrukci páteře tím, že nabízí celou řadu nových možností řešení. Nové provedení ploténkové náhrady je velmi flexibilní: můžeme přizpůsobit její rozměry specifickému anatomickému profilu pacienta.“ Překlad, zdroj Metal Laser Melting in Medical Technology