Mewnblaniadau esgyrn printiedig 3d esgyrn metelaidd integreiddio corff

CREDYD DELWEDD:

iStock

Mewnblaniadau esgyrn wedi'u hargraffu 3D: Esgyrn metelaidd sy'n integreiddio i'r corff

Bellach gellir defnyddio argraffu tri dimensiwn i greu esgyrn metelaidd ar gyfer trawsblaniadau, gan wneud rhoi esgyrn yn rhywbeth o'r gorffennol.

Awdur:
enw awdur
Rhagolwg Quantumrun
Mehefin 28, 2023

Uchafbwyntiau mewnwelediad

Mae argraffu 3D, neu weithgynhyrchu ychwanegion, yn cymryd camau breision yn y maes meddygol, yn enwedig gyda mewnblaniadau esgyrn. Mae llwyddiannau cynnar yn cynnwys mewnblaniad asgwrn gên titaniwm wedi'i argraffu 3D a mewnblaniadau wedi'u hargraffu 3D ar gyfer cleifion osteonecrosis, gan gynnig dewis arall yn lle trychiad i bob pwrpas. Mae gweithwyr meddygol proffesiynol yn optimistaidd am ddyfodol esgyrn printiedig 3D, a allai gywiro camffurfiadau genetig, arbed aelodau rhag trawma neu afiechyd, a chefnogi twf meinwe esgyrn naturiol newydd gyda chymorth esgyrn "hyperelastig" wedi'u hargraffu 3D.

Cyd-destun mewnblaniadau esgyrn wedi'u hargraffu 3D

Mae argraffu tri dimensiwn yn defnyddio meddalwedd i greu gwrthrychau trwy ddull haenu. Gelwir y math hwn o feddalwedd argraffu weithiau'n weithgynhyrchu ychwanegion ac mae'n cynnwys deunyddiau amrywiol, megis plastigau, cyfansoddion, neu fiofeddygol.

Mae yna ychydig o gydrannau a ddefnyddir ar gyfer argraffu esgyrn a sgaffaldiau esgyrn mewn 3D, megis:

Deunyddiau metel (fel aloi titaniwm ac aloi magnesiwm),
Deunyddiau anfetel anorganig (fel gwydr biolegol),
Cerameg biolegol a sment biolegol, a
Deunyddiau moleciwlaidd uchel (fel polycaprolactone ac asid polylactig).

Un o’r llwyddiannau cynharaf mewn mewnblaniadau esgyrn wedi’u hargraffu mewn 3D oedd yn 2012 pan argraffodd y cwmni dylunio meddygol o’r Iseldiroedd Xilloc Medical fewnblaniad titaniwm i ddisodli safnau claf canser y geg. Defnyddiodd y tîm algorithmau cymhleth i newid yr asgwrn gên digidol fel y gallai pibellau gwaed, nerfau a chyhyrau lynu wrth y mewnblaniad titaniwm ar ôl ei argraffu.

Effaith aflonyddgar

Gall osteonecrosis, neu farwolaeth esgyrn, y talus yn y ffêr, arwain at oes o boen a symudiad cyfyngedig. Mewn rhai achosion, efallai y bydd cleifion angen trychiad. Fodd bynnag, ar gyfer rhai cleifion ag osteonecrosis, gellir defnyddio mewnblaniad wedi'i argraffu 3D fel dewis arall yn lle trychiad. Yn 2020, defnyddiodd Canolfan Feddygol UT Southwestern Medical o Texas argraffydd 3D i ddisodli esgyrn ffêr gyda fersiwn metel. Er mwyn creu'r asgwrn wedi'i argraffu 3D, roedd angen sganiau CT o'r talus ar y droed dda ar feddygon er mwyn cyfeirio ato. Gyda'r delweddau hynny, buont yn gweithio gyda thrydydd parti i gynhyrchu tri mewnblaniad plastig mewn gwahanol feintiau i'w defnyddio ar brawf. Mae'r meddygon yn dewis y ffit orau cyn argraffu mewnblaniad terfynol cyn llawdriniaeth. Y metel a ddefnyddiwyd oedd titaniwm; ac unwaith y symudwyd y talus marw, rhoddwyd yr un newydd yn ei le. Mae'r replica 3D yn caniatáu symudiad yn y ffêr a'r cymalau is-talar, gan ei gwneud hi'n bosibl symud y droed i fyny ac i lawr ac o ochr i ochr.

Mae meddygon yn optimistaidd am ddyfodol esgyrn printiedig 3D. Mae'r dechnoleg hon yn agor y drws i gywiro camffurfiadau genetig neu achub aelodau sydd wedi'u niweidio gan drawma neu afiechyd. Mae triniaethau tebyg yn cael eu treialu ar gyfer rhannau eraill o'r corff, gan gynnwys cleifion sy'n colli aelodau ac organau oherwydd canser. Yn ogystal â gallu argraffu esgyrn solet 3D, datblygodd ymchwilwyr asgwrn “hyperelastig” wedi'i argraffu 3D yn 2022. Mae'r mewnblaniad asgwrn synthetig hwn yn debyg i sgaffald neu dellt ac mae wedi'i gynllunio i gefnogi twf ac adfywiad meinwe asgwrn naturiol newydd.

Goblygiadau mewnblaniadau esgyrn wedi'u hargraffu 3D

Gall goblygiadau ehangach mewnblaniadau esgyrn wedi’u hargraffu mewn 3D gynnwys:

Cwmnïau yswiriant yn creu polisïau yswiriant ynghylch mewnblaniadau 3D. Gall y duedd hon arwain at ad-daliadau gwahanol yn seiliedig ar y gwahanol ddeunyddiau printiedig 3D a ddefnyddir.
Mewnblaniadau yn dod yn fwy cost-effeithiol wrth i dechnoleg argraffu 3D feddygol ddatblygu a dod yn fwy masnachol. Bydd y gostyngiadau hyn mewn costau yn gwella gofal iechyd i'r tlawd ac mewn gwledydd sy'n datblygu lle mae angen gweithdrefnau cost-effeithiol fwyaf.
Myfyrwyr meddygol yn defnyddio argraffwyr 3D i greu prototeipiau esgyrn ar gyfer profi ac ymarfer llawdriniaeth.
Mwy o gwmnïau dyfeisiau meddygol yn buddsoddi mewn argraffwyr 3D biofeddygol i ddarparu ar gyfer y galw cynyddol yn y diwydiant gofal iechyd.
Mwy o wyddonwyr yn gweithio mewn partneriaeth â chwmnïau technoleg i ddylunio argraffwyr 3D yn benodol ar gyfer ailosod organau ac esgyrn.
Cleifion â marwolaeth esgyrn neu ddiffygion sy'n derbyn printiau 3D a all adfer symudiad.