"שחזור ביולוגי בעזרת פיגום מתכלה שנעלם מהגוף ועצם טבעית גדלה במקומו"

הדפסת משתלים מותאמים אישית ממתכת לשחזור אחרי כריתות גידולי עצם

ד"ר שלמה דדיה
תוכן מקודם
שתפו כתבה במיילשתפו כתבה במייל
ד"ר שלמה דדיה
תוכן מקודם

גידולים בשלד לעיתים מאלצים את המנתח ליצור חסר עצם משמעותי לאחר הסרת הגידול. בכך מסתיים האתגר האונקולוגי ומתחיל האתגר השחזורי – שחזור העצם שהוסרה והחזרת התפקוד. הפתרון הנפוץ הוא שחזור בעזרת שתל עצם מתורם מבנק עצם, אולם פתרון כזה הוא לאו-דווקא הפתרון המיטבי, כיוון שהשתל אינו חי ומהווה רק פיגום. על כן הציפיה לחיבור ביולוגי בין העצם המושתלת לעצם הקיימת לא בהכרח מתקיימת בחלק גדול מהמקרים, בנוסף לסיבוכים רבים נוספים כגון ספיגת השתל וזיהומים.

משמאל: גידול ממאיר במרכז עצם הירך של נער בן 16. מימין: מודל תכנון משתל בהדפסה תלת ממדית בטיטניום צילום: חברת סינרג'י

השתל שעושה את ההבדל

הדפסה תלת ממדית של מתכת כבר קיימת שנים רבות, אבל הידע, הזמינות והמחיר התאפשרו רק בשנים האחרונות. אפילו בישראל כבר יש יצרנים עם תווי תקן לייצור חלקים לשימוש רפואי. תנאים אלו, יחד עם הידע והניסיון הקליני שהצטבר במרכז החדשנות הכירורגית והדפסות תלת הממד, מאפשרים תכנון משתל בהתאמה אישית, בבית החולים וייצורם בסטנדרטים גבוהים בעזרת התעשייה הישראלית.

תכנון משתל בהתאמה אישית טומן בחובו אתגרים ושאלות משלל תחומים ובכללם: ביולוגיה, כימיה, הנדסת חומרים, הנדסת מכונות וכמובן רפואה. כדי שמשתל יחליף בהצלחה עצם אנושית הוא נדרש להיות בעל תכונות מכאניות ייחודיות, להיות אינרטי לגוף (כלומר שלא יעורר דחיה – זיהום) ולעודד גדילת עצם לתוכו/סביבו. תכונות אלו מושגות בעזרת בחירה נכונה של חומר הפיגום וצורתו. 

הפיתוח הטכנולוגי המשמעותי שהתרחש לאחרונה הוא כאמור ההדפסה התלת ממדית שמאפשרת הגשמת צורות ומבנים שלא היו אפשריים מעולם ועל ידי כך למלא את הדרישות השונות. פיתוחים אלו מאפשרים הדפסת חומרים שונים, החל מסגסוגת טיטניום המוכרת לעולם הרפואה שנים רבות מהמשתלים המסורתיים, ועד פולימרים ייחודיים שמתמוססים בגוף ומפנים את מקומם לעצם חדשה שהגוף יגדל.

פיגום ביולוגי

טכנולוגיות התלת ממד עשו מהפכה בעולם שימור הגפה באורתופדיה האונקולוגית, בשל אפשרויות תכנון כירורגי ושחזור מתקדמות, כגון שחזור עם משתלי מתכת מודפסים בהתאמה אישית ותכנונים כירורגיים שסייעו בשימור מפרקים, חסכו קטיעות גפיים ושיפרו תפקוד המטופלים לבסוף.

למרות ועל אף השיפור הטכנולוגי המשמעותי אנו בשאיפה למצוא חלופות למשתלים מתכתיים (אפילו אם הם מודפסים בהתאמה אישית), בשל העובדה שהם אינם חפים מסיבוכים כגון התרופפות, זיהומים ובלאי שגורמים לניתוחים חוזרים, טיפולים ממושכים וסבל למטופלים.

מכאן נובע הצורך במציאת שחזור אחר שישדרג את השיטות הקיימות בהיבט איחוי עצם וחוזק מכאני. הכיוון שאנו מעוניינים לחקור ולפתח הוא משתל מודפס מתכלה ובעל תכונות מכניות אידיאליות.

לצורך כך התחלנו שיתוף פעולה עם חברת Kumovis, שהיא יצרנית מדפסת תלת-ממד ליישומים רפואיים. ייחודה של מדפסת זו, טמון במגוון החומרים הניתנים להדפסה (PEEK, PLA, PCL), חלקם בעלי תכונות מכניות דומות לעצם, ואחרים בעלי יכולת התכלות בגוף. אנו שואפים ליצור שחזור ביולוגי מלא בעזרת פיגום מתכלה שייעלם מהגוף לאחר מספר שנים בזמן שעצם טבעית גדלה במקומו.

מעולם לא נעשה ניסיון לשחזר חסר עצם משמעותי בגפה נושאת משקל בעזרת משתלים מחומרים מתכלים מסיבות רבות, אך כיום מצטבר ידע מספק הן ביכולות תכנון וייצור בתלת ממד, והן בהבנה של הביולוגיה והביומכניקה של פיגומים בסביבת חוסרי עצם גדולים. אנו מאמינים שליחידת החדשנות הכירורגית ומעבדת התלת ממד באיכילוב יש את הפלטפורמה המיטבית לביצוע פיתוח ומחקר מסוג זה בשיתוף התעשיה לאור הידע והניסיון שהצטבר בארבע השנים האחרונות.

ד"ר שלמה דדיה הוא מומחה באורתופדיה, סגן מנהל המחלקה הארצית לאורתופדיה אונקולוגית ומנהל מרכז החדשנות הכירורגית, איכילוב 

השתתפו בכתיבה פיליפ ברמן, ערן גולדן ורוני גבאי