Právě hledání vhodného materiálu a technologie zabralo vědeckému týmu roky práce. „Přibližně před deseti lety se u nás zkoušely ve spolupráci s českými firmami laserové technologie 3D tisku, ale ty rovněž neskončily příliš povzbudivě. Vhodná se ukázala až aplikace 3D tisku z titanové slitiny ve vakuu pomocí elektronového paprsku,“ říká spoluautorka vynálezu Katrin Bučková, která na výzkumu pracovala jako studentka a výzkum se stal i nosným tématem pro její bakalářskou a diplomovou práci. „Mohla jsem komunikovat s vynikajícími odborníky z 3D modelování, materiálového inženýrství i se specialisty přímo v zahraničních firmách, z nichž švédská firma GE ARCAM byla velmi nápomocná. Nakonec rozhodla analýza úspěšných únavových zkoušek na Ústavu fyziky materiálů Akademie věd, kde vzorky vydržely i 13 miliónů cyklů bez porušení. Zkoušky potvrdily, že se jedná o mimořádně kvalitní materiál,“ dodává spoluautorka vynálezu.

Ke vpravení implantátu do těla pacienta není potřeba robotické ruky, jak vědci dříve zamýšleli. „Místo toho se vytvoří speciální šablona, pomocí které se implantát přesně napolohuje a zafixuje. Výztužné žebro dodává implantátu vysokou tuhost a odolnost proti poškození, třeba když odoperovaný člověk později upadne. A zmíněná elasticita se získává vhodným umístěním pružného členu – například ze silikonu – do sestavy protilehlého kusu. Její mechanické vlastnosti je možné dále upravit vzhledem k hmotnosti pacienta a předpokládané dynamice jeho chůze, což uleví mimo jiné i páteři,“ vysvětluje Miroslav Píška. A dodává, že jelikož je pružný díl „schovaný“ uvnitř protilehlého kusu, je implantát vhodný i pro pacienty alergické na silikon.

Na vývoji s vědeckým týmem spolupracoval i radiolog Petr Krupa z Fakultní nemocnice Ostrava. „Uvedený systém je vrcholovou ukázkou takzvané tailored surgery, neboli chirurgie na míru, a to při minimálním zásahu do biologického systému. V důsledku dojde k minimální traumatizaci pacienta a jeho tkání při dosažení maximálního terapeutického výsledku při remodelaci původní funkce patologicky změněného kloubu. Výsledkem může být dokonalejší obnovení pohybových možností pacienta a zkrácení doby jeho rehabilitace,“ hodnotí Krupa. Vědecký tým už své řešení přihlásil k patentování. O využití vynálezu má zájem několik ortopedických a veterinárních klinik. Výzkumníci nyní řeší další kroky, které by pomohly dostat nadějnou technologii do klinické praxe.