3D-प्रिंट केलेले हाड प्रत्यारोपण: धातूची हाडे जी शरीरात एकत्रित होतात

• लेखक बद्दल:
• लेखक नाव

  Quantumrun दूरदृष्टी
• जून 28, 2023

अंतर्दृष्टी हायलाइट

3D प्रिंटिंग, किंवा अॅडिटीव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग, वैद्यकीय क्षेत्रात, विशेषत: हाडांच्या रोपणांसह लक्षणीय प्रगती करत आहे. सुरुवातीच्या यशांमध्ये 3D-मुद्रित टायटॅनियम जबड्याचे इम्प्लांट आणि ऑस्टिओनेक्रोसिस रूग्णांसाठी 3D-प्रिंट केलेले रोपण समाविष्ट आहे, प्रभावीपणे अंगविच्छेदनाला पर्याय देतात. वैद्यकीय व्यावसायिक 3D-प्रिंट केलेल्या हाडांच्या भविष्याबद्दल आशावादी आहेत, जे अनुवांशिक विकृती दुरुस्त करू शकतात, अवयवांना आघात किंवा रोगापासून वाचवू शकतात आणि 3D-मुद्रित "हायपरलेस्टिक" हाडांच्या मदतीने नवीन, नैसर्गिक हाडांच्या ऊतींच्या वाढीस समर्थन देऊ शकतात.

3D-मुद्रित हाड प्रत्यारोपण संदर्भ

त्रिमितीय मुद्रण लेयरिंग पद्धतीद्वारे ऑब्जेक्ट्स तयार करण्यासाठी सॉफ्टवेअरचा वापर करते. या प्रकारचे प्रिंटिंग सॉफ्टवेअर काहीवेळा अॅडिटीव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग म्हणून ओळखले जाते आणि त्यात प्लास्टिक, कंपोझिट किंवा बायोमेडिकल यासारख्या विविध सामग्रीचा समावेश होतो. 

हाडे आणि हाडांच्या स्कॅफोल्ड्सच्या 3D प्रिंटिंगसाठी काही घटक वापरले जातात, जसे की:

• धातूचे साहित्य (जसे की टायटॅनियम मिश्र धातु आणि मॅग्नेशियम मिश्र धातु), 
• अकार्बनिक नॉन-मेटल साहित्य (जसे की जैविक काच), 
• जैविक सिरेमिक आणि जैविक सिमेंट, आणि 
• उच्च-आण्विक सामग्री (जसे की पॉलीकाप्रोलॅक्टोन आणि पॉलीलेक्टिक ऍसिड).

3 मध्ये नेदरलँड-आधारित वैद्यकीय डिझाईन कंपनी Xilloc मेडिकलने तोंडाच्या कर्करोगाच्या रुग्णाचा जबडा बदलण्यासाठी टायटॅनियम इम्प्लांट छापले तेव्हा 2012D-मुद्रित हाड प्रत्यारोपणातील सर्वात पहिले यश मिळाले. टीमने डिजिटल जबड्याचे हाड बदलण्यासाठी क्लिष्ट अल्गोरिदम वापरले जेणेकरून रक्तवाहिन्या, नसा आणि स्नायू एकदा मुद्रित झाल्यावर टायटॅनियम इम्प्लांटला जोडू शकतील.

व्यत्यय आणणारा प्रभाव

घोट्यातील टॅलुसचा ऑस्टिओनेक्रोसिस किंवा हाडांचा मृत्यू, यामुळे आयुष्यभर वेदना आणि मर्यादित हालचाल होऊ शकते. काही प्रकरणांमध्ये, रुग्णांना विच्छेदन आवश्यक असू शकते. तथापि, ऑस्टिओनेक्रोसिस असलेल्या काही रूग्णांसाठी, 3D-प्रिंट केलेले इम्प्लांट अंगविच्छेदनाला पर्याय म्हणून वापरले जाऊ शकते. 2020 मध्ये, टेक्सास-आधारित UT साउथवेस्टर्न मेडिकल सेंटरने घोट्याच्या हाडांना धातूच्या आवृत्तीसह बदलण्यासाठी 3D प्रिंटर वापरला. 3D-प्रिंट केलेले हाड तयार करण्यासाठी, डॉक्टरांना संदर्भासाठी चांगल्या पायावरील टॅलुसचे सीटी स्कॅन आवश्यक होते. त्या प्रतिमांसह, त्यांनी चाचणी वापरासाठी विविध आकारात तीन प्लास्टिक रोपण तयार करण्यासाठी तृतीय पक्षासोबत काम केले. शस्त्रक्रियेपूर्वी अंतिम रोपण छापण्यापूर्वी डॉक्टर सर्वोत्तम फिट निवडतात. वापरलेला धातू टायटॅनियम होता; आणि मृत टॅलस काढून टाकल्यानंतर, नवीन लावले गेले. 3D प्रतिकृती घोट्याच्या आणि सबटालर सांध्यांमध्ये हालचाल करण्यास परवानगी देते, ज्यामुळे पाय वर आणि खाली आणि बाजूला हलवणे शक्य होते.

थ्रीडी प्रिंटेड हाडांच्या भविष्याबाबत डॉक्टर आशावादी आहेत. हे तंत्रज्ञान अनुवांशिक विकृती सुधारण्यासाठी किंवा आघात किंवा रोगामुळे खराब झालेले अवयव वाचवण्याचे दरवाजे उघडते. कर्करोगाने हातपाय आणि अवयव गमावलेल्या रुग्णांसह शरीराच्या इतर भागांसाठी तत्सम प्रक्रियेची चाचणी केली जात आहे. घन हाडे 3D प्रिंट करण्यास सक्षम असण्याव्यतिरिक्त, संशोधकांनी 3 मध्ये 3D-प्रिंट केलेले "हायपरलेस्टिक" हाड देखील विकसित केले. हे कृत्रिम हाड इम्प्लांट स्कॅफोल्ड किंवा जाळीसारखे दिसते आणि नवीन, नैसर्गिक हाडांच्या ऊतींच्या वाढ आणि पुनरुत्पादनास समर्थन देण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे.

3D-मुद्रित हाडांच्या रोपणांचे परिणाम

3D-मुद्रित हाडांच्या प्रत्यारोपणाच्या व्यापक परिणामांमध्ये हे समाविष्ट असू शकते: 

• विमा कंपन्या 3D इम्प्लांटसाठी कव्हरेज पॉलिसी तयार करतात. या प्रवृत्तीमुळे वापरल्या जाणार्‍या भिन्न 3D मुद्रित सामग्रीवर आधारित भिन्न पुनर्निमाण होऊ शकते. 
• वैद्यकीय 3D प्रिंटिंग तंत्रज्ञान विकसित होत असल्याने आणि अधिक व्यापारीकरण होत असल्याने प्रत्यारोपण अधिक किफायतशीर होत आहे. या खर्च कपातीमुळे गरीबांसाठी आणि विकसनशील देशांमध्ये जिथे किफायतशीर प्रक्रियांची सर्वात जास्त गरज आहे अशा आरोग्यसेवा सुधारतील.
• चाचणी आणि शस्त्रक्रिया सरावासाठी हाडांचे प्रोटोटाइप तयार करण्यासाठी 3D प्रिंटर वापरणारे वैद्यकीय विद्यार्थी.
• आरोग्यसेवा उद्योगातील वाढत्या मागणीची पूर्तता करण्यासाठी बायोमेडिकल 3D प्रिंटरमध्ये अधिक वैद्यकीय उपकरण कंपन्या गुंतवणूक करतात.
• विशेषत: अवयव आणि हाडे बदलण्यासाठी 3D प्रिंटर डिझाइन करण्यासाठी तंत्रज्ञान कंपन्यांसोबत भागीदारी करणारे अधिक शास्त्रज्ञ.
• हाडांचा मृत्यू किंवा दोष असलेल्या रुग्णांना 3D प्रिंट मिळतात जे हालचाल पुनर्संचयित करू शकतात.

टिप्पणी करण्यासाठी प्रश्न

• थ्रीडी प्रिंटिंग तंत्रज्ञान वैद्यकीय क्षेत्राला कशा प्रकारे मदत करू शकते असे तुम्हाला वाटते?
• 3D-प्रिंटेड इम्प्लांट असण्याची संभाव्य आव्हाने कोणती असू शकतात?