3D-prentuð beinígræðsla: Málmbein sem aðlagast líkamanum

• Höfundur:
• Höfundur nafn

  Quantumrun Foresight
• Júní 28, 2023

Innsýn hápunktur

3D prentun, eða aukefnaframleiðsla, er að taka miklum framförum á læknisfræðilegu sviði, sérstaklega með beinígræðslu. Fyrstu árangurinn felur í sér þrívíddarprentað títaníum kjálkaígræðslu og þrívíddarprentað ígræðslu fyrir beindrepssjúklinga, sem í raun býður upp á val til aflimunar. Læknar eru bjartsýnir á framtíð þrívíddarprentaðra beina, sem gætu lagað erfðavandamál, bjargað útlimum frá áföllum eða sjúkdómum og stutt við vöxt nýs, náttúrulegs beinvefs með hjálp þrívíddarprentaðra „ofteygjanlegra“ beina.

Samhengi við þrívíddarprentað beinígræðslu

Þrívíddarprentun notar hugbúnað til að búa til hluti með lagskiptu aðferð. Þessi tegund prentunarhugbúnaðar er stundum þekkt sem aukefnaframleiðsla og inniheldur ýmis efni, svo sem plast, samsett efni eða lífeðlisfræði. 

Það eru nokkrir íhlutir sem notaðir eru við þrívíddarprentun á beinum og beinagrind, svo sem:

• Málmefni (eins og títan og magnesíum málmblöndur), 
• Ólífræn efni sem ekki eru úr málmi (eins og líffræðilegt gler), 
• Líffræðilegt keramik og líffræðilegt sement, og 
• Há sameinda efni (eins og pólýkaprólaktón og pólýmjólkursýra).

Einn elsti árangur í þrívíddarprentuðum beinígræðslu var árið 3 þegar læknisfræðilega hönnunarfyrirtækið Xilloc Medical í Hollandi prentaði títanígræðslu í stað kjálka munnkrabbameinssjúklingsins. Liðið notaði flókin reiknirit til að breyta stafræna kjálkabeininu þannig að æðar, taugar og vöðvar gætu fest sig við títanígræðsluna þegar það var prentað.

Truflandi áhrif

Beindrep, eða beinadauði, í þekju í ökkla, getur leitt til ævilangrar sársauka og takmarkaðrar hreyfingar. Í sumum tilfellum geta sjúklingar þurft aflimun. Hins vegar, fyrir suma sjúklinga með beindrep, er hægt að nota þrívíddarprentaða vefjalyf sem valkost við aflimun. Árið 3 notaði UT Southwestern Medical Center í Texas þrívíddarprentara til að skipta um ökklabein fyrir málmútgáfu. Til að búa til þrívíddarprentaða beinið þurftu læknar tölvusneiðmyndatöku af þalnum á góða fætinum til viðmiðunar. Með þessum myndum unnu þeir með þriðja aðila að því að framleiða þrjú plastígræðslur í ýmsum stærðum til prufunotkunar. Læknarnir velja það sem hentar best áður en þeir prenta endanlega ígræðslu fyrir aðgerð. Málmurinn sem notaður var var títan; og þegar dauði talusinn var fjarlægður var sá nýi settur á sinn stað. 2020D eftirlíkingin gerir kleift að hreyfa sig í ökkla og subtalar liðum, sem gerir það mögulegt að færa fótinn upp og niður og frá hlið til hliðar.

Læknar eru bjartsýnir á framtíð þrívíddarprentaðra beina. Þessi tækni opnar dyrnar til að leiðrétta erfðavandamál eða bjarga útlimum sem hafa verið skemmdir vegna áverka eða sjúkdóma. Svipaðar aðferðir eru prófaðar fyrir aðra hluta líkamans, þar á meðal sjúklinga sem missa útlimi og líffæri vegna krabbameins. Auk þess að geta þrívíddarprentað solid bein, þróuðu vísindamenn einnig þrívíddarprentað „ofteygjanlegt“ bein árið 3. Þessi tilbúna beinígræðsla líkist vinnupalli eða grind og er hönnuð til að styðja við vöxt og endurnýjun nýs, náttúrulegs beinvefs.

Afleiðingar þrívíddarprentaðra beinígræðslu

Víðtækari afleiðingar þrívíddarprentaðra beinígræðslu geta verið: 

• Tryggingafélög búa til tryggingarstefnur varðandi þrívíddarígræðslu. Þessi þróun getur leitt til mismunandi endurgjalds miðað við mismunandi þrívíddarprentað efni sem notað er. 
• Ígræðslur verða hagkvæmari eftir því sem læknisfræðileg þrívíddarprentunartækni þróast og verður markaðssettari. Þessi kostnaðarlækkun mun bæta heilsugæslu fyrir fátæka og í þróunarlöndum þar sem hagkvæmustu aðgerða er þörf.
• Læknanemar nota þrívíddarprentara til að búa til frumgerðir beina til prófunar og skurðaðgerða.
• Fleiri lækningatækjafyrirtæki fjárfesta í líflæknisfræðilegum þrívíddarprenturum til að mæta aukinni eftirspurn í heilbrigðisgeiranum.
• Fleiri vísindamenn taka þátt í samstarfi við tæknifyrirtæki til að hanna þrívíddarprentara sérstaklega fyrir líffæra- og beinskipti.
• Sjúklingar með beindauða eða galla sem fá þrívíddarprentun sem getur endurheimt hreyfingu.

Spurningar til að tjá sig um

• Hvernig heldurðu annars að þrívíddarprentunartækni geti stutt við læknisfræðina?
• Hver gæti verið hugsanleg áskorun við að hafa þrívíddarprentuð ígræðslu?