3Д-печатени коскени импланти: метални коски кои се интегрираат во телото

• автор:
• име на авторот

  Quantumrun Foresight
• Јуни 28, 2023

Увид нагласува

3D печатењето, или производството на адитиви, прави значителен напредок во медицинското поле, особено со коскените импланти. Раните успеси вклучуваат 3D-печатен имплант на вилица од титаниум и 3D-печатени импланти за пациенти со остеонекроза, ефикасно нудејќи алтернатива за ампутација. Медицинските работници се оптимисти за иднината на 3Д печатените коски, кои би можеле да ги коригираат генетските малформации, да ги спасат екстремитетите од трауми или болести и да го поддржат растот на ново, природно коскено ткиво со помош на 3Д печатени „хипереластични“ коски.

Контекст на 3D-печатени импланти на коски

Тридимензионалното печатење користи софтвер за создавање објекти преку метод на слоеви. Овој тип на софтвер за печатење понекогаш е познат како производство на адитиви и вклучува различни материјали, како што се пластика, композити или биомедицински. 

Постојат неколку компоненти што се користат за 3D печатење на коски и коскени скелиња, како што се:

• Метални материјали (како легура на титаниум и легура на магнезиум), 
• Неоргански неметални материјали (како биолошко стакло), 
• Биолошки керамички и биолошки цемент, и 
• Високомолекуларни материјали (како што се поликапролактон и полилактична киселина).

Еден од најраните успеси во 3Д-печатените коскени импланти беше во 2012 година кога холандската компанија за медицински дизајн Xilloc Medical отпечати титаниумски имплант за да ги замени вилиците на пациент со орален карцином. Тимот користел комплицирани алгоритми за да ја смени дигиталната коска на вилицата, така што крвните садови, нервите и мускулите би можеле да се прикачат на титаниумскиот имплант откако ќе се испечати.

Нарушувачко влијание

Остеонекрозата, или смртта на коските, на талусот во глуждот, може да доведе до доживотна болка и ограничено движење. Во некои случаи, пациентите може да имаат потреба од ампутација. Сепак, за некои пациенти со остеонекроза, 3Д-печатениот имплант може да се користи како алтернатива за ампутација. Во 2020 година, медицинскиот центар UT Southwestern со седиште во Тексас користеше 3Д печатач за да ги замени коските на глуждот со метална верзија. За да ја создадат 3Д-печатената коска, на лекарите им требаа КТ скенови на талусот на доброто стапало за референца. Со тие слики, тие работеа со трета страна за да произведат три пластични импланти во различни големини за пробна употреба. Лекарите го избираат најдоброто место пред да испечатат финален имплант пред операцијата. Металот што се користел бил титаниум; и штом мртвиот талус беше отстранет, новиот беше ставен на место. 3D репликата овозможува движење во зглобот и субталарните зглобови, што овозможува движење на стапалото нагоре и надолу и од страна на страна.

Лекарите се оптимисти за иднината на 3Д-печатените коски. Оваа технологија ја отвора вратата за корекција на генетски малформации или спасување на екстремитетите кои биле оштетени од траума или болест. Слични процедури се тестираат и за други делови од телото, вклучително и пациенти кои губат екстремитети и органи поради рак. Покрај можноста за 3Д печатење на цврсти коски, истражувачите развија и 3D-печатена „хипереластична“ коска во 2022 година.

Импликации на 3D-печатени коскени импланти

Пошироките импликации на 3Д-печатените коскени импланти може да вклучуваат: 

• Осигурителни компании креираат полиси за покривање во врска со 3D импланти. Овој тренд може да доведе до различно повторно броење врз основа на различните употребени 3D печатени материјали. 
• Имплантите стануваат поисплатливи како што технологијата за медицинско 3D печатење се развива и станува се повеќе комерцијализирана. Овие намалувања на трошоците ќе ја подобрат здравствената заштита за сиромашните и во земјите во развој каде што се најпотребни рентабилни процедури.
• Студенти по медицина кои користат 3Д принтери за да создадат коскени прототипови за тестирање и хируршка пракса.
• Повеќе компании за медицински уреди инвестираат во биомедицински 3D печатачи за да се грижат за зголемената побарувачка во здравствената индустрија.
• Повеќе научници се здружуваат со технолошки фирми за да дизајнираат 3D печатачи специјално за замена на органи и коски.
• Пациенти со коскена смрт или дефекти добиваат 3D отпечатоци кои можат да го вратат движењето.

Прашања за коментирање

• Како инаку мислите дека технологијата за 3D печатење може да го поддржи медицинското поле?
• Кои би можеле да бидат потенцијалните предизвици за поседување 3Д-печатени импланти?