Implantes ósseos impressos em 3D: ossos metálicos que se integram ao corpo

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  Previsão Quantumrun
• 28 de Junho de 2023

Destaques do Insight

A impressão 3D, ou manufatura aditiva, está dando passos significativos na área médica, principalmente com implantes ósseos. Os primeiros sucessos incluem um implante de mandíbula de titânio impresso em 3D e implantes impressos em 3D para pacientes com osteonecrose, oferecendo efetivamente uma alternativa à amputação. Os profissionais médicos estão otimistas sobre o futuro dos ossos impressos em 3D, que podem corrigir malformações genéticas, salvar membros de traumas ou doenças e apoiar o crescimento de tecido ósseo natural novo com a ajuda de ossos “hiperelásticos” impressos em 3D.

Contexto de implantes ósseos impressos em 3D

A impressão tridimensional utiliza software para criar objetos por meio de um método de camadas. Esse tipo de software de impressão às vezes é conhecido como manufatura aditiva e inclui vários materiais, como plásticos, compósitos ou biomédicos. 

Existem alguns componentes usados ​​para a impressão 3D de ossos e andaimes ósseos, como:

• Materiais metálicos (como liga de titânio e liga de magnésio), 
• Materiais não metálicos inorgânicos (como vidro biológico), 
• Cerâmica biológica e cimento biológico, e 
• Materiais de alto peso molecular (como policaprolactona e ácido polilático).

Um dos primeiros sucessos em implantes ósseos impressos em 3D foi em 2012, quando a empresa holandesa de design médico Xilloc Medical imprimiu um implante de titânio para substituir as mandíbulas de um paciente com câncer oral. A equipe usou algoritmos complicados para alterar o maxilar digital para que vasos sanguíneos, nervos e músculos pudessem se conectar ao implante de titânio depois de impresso.

Impacto disruptivo

A osteonecrose, ou morte óssea, do tálus no tornozelo, pode levar a uma vida inteira de dor e limitação de movimento. Em alguns casos, os pacientes podem precisar de amputação. No entanto, para alguns pacientes com osteonecrose, um implante impresso em 3D pode ser usado como alternativa à amputação. Em 2020, o UT Southwestern Medical Center, com sede no Texas, usou uma impressora 3D para substituir os ossos do tornozelo por uma versão de metal. Para criar o osso impresso em 3D, os médicos precisaram de tomografias computadorizadas do tálus no pé bom para referência. Com essas imagens, eles trabalharam com terceiros para produzir três implantes de plástico em vários tamanhos para uso experimental. Os médicos escolhem o melhor ajuste antes de imprimir um implante final antes da cirurgia. O metal usado foi o titânio; e uma vez que o tálus morto foi removido, o novo foi colocado no lugar. A réplica 3D permite o movimento nas articulações do tornozelo e subtalar, tornando possível mover o pé para cima e para baixo e de um lado para o outro.

Os médicos estão otimistas sobre o futuro dos ossos impressos em 3D. Essa tecnologia abre as portas para corrigir malformações genéticas ou salvar membros danificados por traumas ou doenças. Procedimentos semelhantes estão sendo testados para outras partes do corpo, incluindo pacientes que perdem membros e órgãos devido ao câncer. Além de poder imprimir ossos sólidos em 3D, os pesquisadores também desenvolveram um osso “hiperelástico” impresso em 3D em 2022. Este implante ósseo sintético se assemelha a um andaime ou treliça e foi projetado para suportar o crescimento e a regeneração de tecido ósseo novo e natural.

Implicações de implantes ósseos impressos em 3D

Implicações mais amplas de implantes ósseos impressos em 3D podem incluir: 

• Seguradoras que criam apólices de cobertura para implantes 3D. Essa tendência pode levar a diferentes remunerações com base nos diferentes materiais impressos em 3D usados. 
• Os implantes estão se tornando mais econômicos à medida que a tecnologia de impressão 3D médica se desenvolve e se torna mais comercializada. Essas reduções de custos melhorarão a assistência médica para os pobres e para os países em desenvolvimento, onde os procedimentos econômicos são mais necessários.
• Estudantes de medicina usando impressoras 3D para criar protótipos de ossos para testes e práticas cirúrgicas.
• Mais empresas de dispositivos médicos investindo em impressoras 3D biomédicas para atender à crescente demanda no setor de saúde.
• Mais cientistas em parceria com empresas de tecnologia para projetar impressoras 3D especificamente para substituição de órgãos e ossos.
• Pacientes com morte óssea ou defeitos recebendo impressões 3D que podem restaurar o movimento.

Perguntas para comentar

• De que outra forma você acha que a tecnologia de impressão 3D pode apoiar a área médica?
• Quais podem ser os possíveis desafios de ter implantes impressos em 3D?