Революция в протезировании глаз с помощью технологии 3D-печати

Революция в протезировании глаз: сила 3D-печати

В новаторском исследовании исследователи продемонстрировали, что технология 3D-печати теперь может использоваться для изготовления очень реалистичных протезов глаз, что значительно сокращает время производства по сравнению с традиционными методами. Это многообещающее достижение потенциально может помочь 8 миллионам человек во всем мире, которые либо имеют врожденные дефекты зрения, либо потеряли глаз и нуждаются в замене протеза.

△ В этом новом исследовании 10 пациентов получили напечатанные на 3D-принтере протезы глаз, 8 из которых показаны на изображении выше. На изображениях (а) и (е) пациенты потеряли левый глаз, поэтому глаза-протезы находятся с правой стороны изображений. На остальных изображениях пациенты потеряли правый глаз, поэтому глаза-протезы находятся слева.

Традиционно изготовление глазного протеза — трудоемкий процесс, на выполнение которого у опытного техника или офтальмолога может уйти до восьми часов. Однако новая технология 3D-печати позволяет изготовить глазной протез всего за 90 минут, что сокращает трудозатраты в пять раз.

△ Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications под названием «Автоматизированное проектирование на основе данных и 3D-печать индивидуальных протезов глаз».

Иоганн Рейнхард, научный сотрудник Института компьютерной графики им. Фраунгофера в Германии и ведущий автор исследования, подчеркнул важность реалистичности протеза для пациентов. «Пациенты особенно обеспокоены ношением протезов, потому что они не хотят привлекать внимание. Эти более реалистичные глаза могут помочь им больше участвовать в социальной деятельности», — отметил он, подчеркнув, что цель технологии — предоставить пациентам более удобное и реалистичное протезирование. тем самым повышая их уверенность и участие в общественной жизни.

Глаза-протезы обычно помещаются между веками и «орбитальным имплантатом», расположенным внутри глазницы.

Дальнейшие исследования протезов глаз, напечатанных на 3D-принтере

На сегодняшний день этот метод был успешно применен к более чем 200 взрослым пациентам глазной больницы Мурфилдс (MEH) в Лондоне, включая 10, подробно описанных в новом исследовании. Традиционный метод предполагает использование мягкого формовочного материала для создания слепка глазницы пациента, который затем используется для создания восковой модели. Эта модель подвергается сглаживанию, тестированию и изменению формы до тех пор, пока она не станет удобной, после чего изготавливается пластиковая версия и раскрашивается вручную, чтобы она соответствовала здоровому глазу пациента.

Однако этот процесс означает, что глазные протезы обычно необходимо заменять каждые пять-десять лет, отчасти из-за износа пластика. Поскольку это ручной процесс, последующее протезирование одного и того же человека может незначительно отличаться по внешнему виду и форме.

△ Программный процесс проектирования на основе данных для создания 3D-печатных моделей глазных протезов

Напротив, новый метод 3D-печати предполагает получение специализированных изображений пустой глазницы и здорового глаза пациента, обработку этих изображений для создания черновых чертежей, а затем отправку их в лабораторию для 3D-печати. Рейнхард отметил, что процесс печати обычно занимает около 90 минут, но его можно ускорить, если одновременно печатать несколько глаз — например, 100 глаз-протезов можно напечатать всего за 10 часов.

Эти напечатанные на 3D-принтере глаза могут точно повторять цвет, размер и структуру здорового глаза пациента, особенно превосходно захватывая цветную часть (радужную оболочку) и белую часть (склеру) глаза. Установка у офтальмолога занимает всего 15-30 минут.

Исследовательская группа предполагает, что теоретически этот метод может помочь около 80% взрослых, нуждающихся в глазном протезе. Однако он подходит не для всех пациентов, например, с очень сложными глазницами, когда программное обеспечение может не найти подходящую форму для протеза. Кроме того, необходимы дополнительные данные, чтобы определить, можно ли использовать эту технологию и для детей, что требует дальнейшего регулирования.

Заглядывая в будущее, команда планирует протестировать этот метод в большем количестве клиник и надеется опубликовать результаты клинического испытания позднее в этом году. В этом исследовании будут изучены долгосрочные характеристики этих напечатанных на 3D-принтере глаз у 40 пациентов с MEH и сравнены их с традиционными протезами, что потенциально установит новый стандарт в производстве глазных протезов.