Implants ossis impresos en 3D: ossos metàl·lics que s'integren al cos

• autor:
• nom de l'autor

  Previsió de Quantumrun
• Juny 28, 2023

Insight destacats

La impressió 3D, o la fabricació additiva, està fent avenços significatius en l'àmbit mèdic, especialment amb els implants ossis. Els primers èxits inclouen un implant de mandíbula de titani imprès en 3D i implants impresos en 3D per a pacients amb osteonecrosi, que ofereixen efectivament una alternativa a l'amputació. Els professionals mèdics són optimistes sobre el futur dels ossos impresos en 3D, que podrien corregir malformacions genètiques, salvar les extremitats de traumes o malalties i donar suport al creixement de teixit ossi natural nou amb l'ajuda d'ossos "hiperelàstics" impresos en 3D.

Context dels implants ossis impresos en 3D

La impressió tridimensional utilitza programari per crear objectes mitjançant un mètode de capes. Aquest tipus de programari d'impressió de vegades es coneix com a fabricació additiva i inclou diversos materials, com ara plàstics, compostos o biomèdics. 

Hi ha alguns components utilitzats per a la impressió 3D d'ossos i bastides òssies, com ara:

• Materials metàl·lics (com ara aliatge de titani i aliatge de magnesi), 
• Materials inorgànics no metàl·lics (com ara el vidre biològic), 
• Ceràmica biològica i ciment biològic, i 
• Materials d'alta molècula (com la policaprolactona i l'àcid polilàctic).

Un dels primers èxits en implants ossis impresos en 3D va ser el 2012, quan l'empresa de disseny mèdic amb seu als Països Baixos Xilloc Medical va imprimir un implant de titani per substituir les mandíbules d'un pacient amb càncer oral. L'equip va utilitzar algorismes complicats per canviar l'os de la mandíbula digital de manera que els vasos sanguinis, els nervis i els músculs es poguessin unir a l'implant de titani un cop imprès.

Impacte disruptiu

L'osteonecrosi, o mort òssia, del talus al turmell, pot provocar una vida de dolor i moviment limitat. En alguns casos, els pacients poden requerir una amputació. Tanmateix, per a alguns pacients amb osteonecrosi, es pot utilitzar un implant imprès en 3D com a alternativa a l'amputació. El 2020, UT Southwestern Medical Center, amb seu a Texas, va utilitzar una impressora 3D per substituir els ossos del turmell per una versió metàl·lica. Per crear l'os imprès en 3D, els metges necessitaven TC de l'astragal del peu bon com a referència. Amb aquestes imatges, van treballar amb un tercer per produir tres implants de plàstic de diferents mides per a ús de prova. Els metges trien el millor ajust abans d'imprimir un implant definitiu abans de la cirurgia. El metall utilitzat era el titani; i un cop eliminat l'astragal mort, es posava el nou al seu lloc. La rèplica en 3D permet el moviment al turmell i les articulacions subastragastrals, fent possible moure el peu cap amunt i cap avall i d'un costat a l'altre.

Els metges són optimistes sobre el futur dels ossos impresos en 3D. Aquesta tecnologia obre la porta a corregir malformacions genètiques o salvar extremitats danyades per trauma o malaltia. S'estan provant procediments similars per a altres parts del cos, inclosos els pacients que perden extremitats i òrgans a causa del càncer. A més de poder imprimir ossos sòlids en 3D, els investigadors també van desenvolupar un os "hiperelàstic" imprès en 3D l'any 2022. Aquest implant ossi sintètic s'assembla a una bastida o gelosia i està dissenyat per donar suport al creixement i la regeneració de teixit ossi natural nou.

Implicacions dels implants ossis impresos en 3D

Les implicacions més àmplies dels implants ossis impresos en 3D poden incloure: 

• Companyies d'assegurances que creen pòlisses de cobertura respecte a implants 3D. Aquesta tendència pot donar lloc a diferents renovacions en funció dels diferents materials impresos en 3D utilitzats. 
• Els implants es tornen més rendibles a mesura que la tecnologia d'impressió 3D mèdica es desenvolupa i es comercialitza més. Aquestes reduccions de costos milloraran l'assistència sanitària als pobres i als països en desenvolupament on més es necessiten procediments rendibles.
• Estudiants de medicina que utilitzen impressores 3D per crear prototips d'ossos per a proves i pràctiques de cirurgia.
• Més empreses de dispositius mèdics que inverteixen en impressores 3D biomèdiques per atendre la demanda creixent del sector sanitari.
• Més científics s'associen amb empreses tecnològiques per dissenyar impressores 3D específicament per a substitucions d'òrgans i ossos.
• Pacients amb mort òssia o defectes que reben impressions 3D que poden restaurar el moviment.

Preguntes per comentar

• De quina altra manera creus que la tecnologia d'impressió 3D pot donar suport al camp mèdic?
• Quins poden ser els possibles reptes de tenir implants impresos en 3D?