3-D производство в ортопедична хирургия

Бъдещето на ортопедичната хирургия и напредъка за пациенти, които управляват ефектите на артрита, фрактурите и други мускулно-скелетни състояния, е обект на постоянен интерес. От стволовите клетки до заместителните стави, хирурзите и пациентите се интересуват от това, което може да бъде следващият напредък зад ъгъла.

Една от областите на последните интереси е разработването на инструменти и импланти, които са направени по поръчка и специфични за пациента.

Надяваме се, че като позволяваме проектирането на по-обичайни импланти, ортопедичните интервенции ще бъдат по-добре приспособени и по-малко забележими за хората, които трябва да преминат хирургическа процедура.

Производство на импланти

Здравната индустрия е силно зависима от производството, за да доставя различните продукти, използвани в цялата медицинска професия. Ортопедичните хирурзи разчитат в голяма степен на произведените продукти, а развитията в производството революционизират ортопедията по различни начини. От нехирургично лечение на спортни травми, лекувани с въглеродни влакна потребителски скоби до хирургическа реконструкция на деформирани крайници, ортопедични хирурзи използват много различни материали и продукти, за да помогне на своите пациенти.

Всеки път, когато има напредък в производството, ортопедичните хирурзи вероятно ще се интересуват от това как това може да повлияе на работата, която вършат. Една от последните промени в производството е усъвършенстването на 3-D печатната технология.

Триизмерното печатане промени начина, по който много отрасли произвеждат продукти. Здравната индустрия не се различава и много приложения на 3-D технологията се произвеждат, за да отговорят на различните нужди на здравеопазването. В областта на ортопедичната хирургия, медицинска специалност, която разчита основно на имплантируеми устройства, технологията за 3-D печат е област от голям интерес.

3-D печат

Основната разлика, отбелязана при триизмерното производство, е, че това е така нареченият "процес на производство на добавки". това означава, че имплантите се създават чрез добавяне на слой материал по слой, за да се създаде триизмерен продукт. Това се отличава от "извличащ" процес, при който блок от материал се изважда в желаната форма. Производството на добавки е в продължение на няколко години и в много отрасли, но е относително ново за здравната индустрия.

Традиционно ортопедичните импланти са проектирани в различни размери. Например, ако сте получили подмяна на тазобедрената става, като например да отидете на магазин за обувки и да опитате различни размери стандартни обувки, вашият ортопедичен хирург ще разполага с разнообразни опции за имплантиране на бедрата, предназначени да се поберат на повечето хора. Въпреки че тези импланти често работят добре, има ограничения в броя на размерите и някои хора имат анатомия, която не съответства добре на определен стандартен размер.

В ортопедичната хирургия триизмерното отпечатване се използва за редица различни приложения. Например, имплантите за съвместни заместители са направени по поръчка. Някои от тези импланти са били използвани в обичайни хирургични процедури като подмяна на тазобедрената става и операция за замяна на коляното.

В допълнение гръбначните имплантанти също са проектирани чрез триизмерно производство на добавки. Друго приложение е проектирането на специфични за пациента инструменти. При тази ситуация използваните импланти са стандартни размери, но инструментите, които вашият хирург използва за подготовка на импланта, са проектирани по поръчка. Накрая, производството на добавки се използва за проектиране на сложни имплантанти, използвани за тежки деформации, туморна операция и ситуации, при които липсват стандартни импланти за сложна реконструктивна хирургия.

Потребителски импланти

Много пациенти се интересуват от персонализирани импланти.

Те искат да се уверят, че имплантите, използвани по време на съвместното им заместване, се подредят идеално за тяхното тяло. Понастоящем е много необичайно хирургът да внедри специално направен за целта подмяна на ставите. Обикновено, когато хората говорят за персонализирани импланти, те всъщност имат стандартен имплант, а специално порязване е предназначено за тяхната специфична анатомия. Персоналните заместители на ставите, където имплантите действително са проектирани специално за отделен пациент, не са стандартна хирургическа процедура по това време.

Потенциалното предимство на истинския потребителски имплант, при който имплантираната протеза е специално проектирана за отделен пациент, е способността да се възпроизвежда нормалната механика на ставата. Има обстоятелства, при които стандартният имплант може да е твърде дълъг, малко прекалено къс, малко прекалено широк или твърде тесен. При повечето хора вашият хирург може да компенсира фините вариации, но има някои ситуации, при които хората имат необичайна анатомия, която им е трудно да се адаптират към стандартните имплантанти. Персонализираният дизайн на импланта може да позволи на вашия хирург по-добра способност да контролира тези променливи.

Придържайки се към костите

Другият аспект на производството на добавки, който е от интерес за вашия хирург е способността да се проектират импланти, които ще се придържат добре към околните кости. Има различни начини да се осигури имплантат на костта . Използването на винтове и проводници обикновено се използва за лечение на фрактури, където имплантът трябва да продължи, докато фрактурата бъде излекувана. Използването на костен цимент е често срещано, но използването му е намаляло. Макар че това е ефективен метод за осигуряване на имплантант, има опасения, че имплантите ще се разхлабят с течение на времето. Един от най-добрите начини да се осигури имплантат на костта е да се използват импланти с поресто покритие, което костта може да нарасне с течение на времето.

Порест имплантирани покрития често се използват при операция за замяна на ставите, но не всички импланти могат лесно да бъдат проектирани с поресто покритие. Триизмерното печатане е направило процеса на нанасяне на поресто покритие на голямо разнообразие от геометрични повърхности по-възможно.

Словото от

Бъдещето на ортопедията несъмнено ще изглежда много различно от начина, по който се правят нещата днес. Една от най-вълнуващите области е разработването на нови технологии за производство на ортопедични импланти. Триизмерният печат е технология, която се използва за проектиране на ортопедични импланти, които понастоящем се използват за сложни реконструктивни операции. С течение на времето използването на триизмерен печат може да стане по-често и да се използва по-широко за стандартни ортопедични хирургични процедури.

> Източници:

> Голиш СР, Курц СМ, Боян БД. "Може ли 3D печат революционизира ортопедични устройства?" AAOSNow. Януари 2018 г., страница 1.

> Haglin JM, Eltorai AE, Gil JA, Marcaccio SE, Botero-Hincapie J, Daniels AH. "Ортопедични импланти, специфични за пациента" Orthop Surg. 2016 Nov; 8 (4): 417-424.