Інженери розробили метод друку реалістичного протеза ока, який дозволяє суттєво спростити, прискорити та здешевити процес виготовлення виробу. При цьому технологія забезпечує якомога комфортніше носіння протеза та його максимально природний вигляд. Новий підхід має зробити важливий у реабілітації пацієнтів протез доступнішим. Опис відкриття опублікований у журналі Nature Communications.
Праве око пацієнта замінює надрукований на принтері протез. Stephen Bell / Ocupeye Ltd
У чому недоліки вже наявних протезів?
Видалення ока часто супроводжується для пацієнта не лише функціональними втратами, а й психологічними травмами, оскільки їм доводиться звикати до нового вигляду у дзеркалі. Допомогти у цій реабілітації можуть протези ока, які зараз носять близько 0,1 відсотка людей у світі. Такі протези зазвичай поміщаються в очницю, утримуючись повіками та іноді можуть рухатися, якщо мають зв'язок зі збереженими м'язами ока.
Але протези ока, які виготовлені при масовому виробництві, не завжди добре підходять під очницю пацієнта, спричиняючи дискомфорт або виглядаючи неприродно. У такому разі пацієнт може звернутися до послуги виготовлення протеза під замовлення, який враховує анатомічні особливості. Але це ручна клопітка робота, яка крім високої вартості, ще й вимагає багато часу, а якість може варіювати від виробу до виробу. Спростити процес взялися інженери Інституту Фраунгофера з досліджень комп'ютерної графіки та їхні колеги, створивши технологію 3D-друку протезів ока.
Як працює друк очного протеза?
На відміну від традиційного виготовлення протеза ока, де фахівець знімає зліпок з очниці пацієнта, новий метод збирає дані про анатомію очниці та збереженого ока завдяки оптичній когерентній томографії, яка поширена в офтальмології. Відтак на основі цих даних будується тривимірна цифрова модель протеза тієї форми, яка якнайкраще впишеться в очну ямку пацієнта. Крім цього, він відтворюватиме колір та особливості здорового ока завдяки його кольоровим зображенням. Зрештою, на основі детальної цифрової моделі друкують сам протез на принтері з підтримкою друку одночасно кількома матеріалами.
Пацієнти, яким надрукували очні протези. Пацієнти а та е втратили ліве око, замінивши його протезом, а решта - праве. Johann Reinhard et al. / Nature Communications, 2024
Технологію вже випробували на 10 добровольцях. На виготовлення одного протеза для них йшло близько 90 хвилин, але за розрахунками, одночасно виготовити 100 протезів можна було б за 10 годин. При цьому отриманий протез дуже точно відтворював вигляд здорового ока, включно з розміром кольором і структурою райдужки та виглядом склери — зовнішнього шару очного яблука. Хоч науковці визнають, що у кінці протез довелося трохи обробити окуляристам, але вони потратили на це у п'ять разів менше роботи, ніж при виготовленні звичних протезів ручної роботи.
Розробники технології сподіваються, що їхній підхід підійде для 80 відсотків пацієнтів, що потребують очні протези. А з удосконаленнями вони очікують, що надруковані протези зможуть виробляти й для тих, хто дотепер не підходив під умови протезування, наприклад, для дітей.
- Між тим, хірурги працюють над можливістю пересадити пацієнтам ціле очне яблуко. Нещодавно першу таку операцію провели 46-річному чоловікові, якому донорське око добре прижилося, хоч поки що він ним не бачить.