Susuk tulang anu dicitak 3D: Tulang logam anu ngahijikeun kana awak

• Author:
• Ngaran pangarang

  Quantumrun tetempoan
• Juni 28, 2023

Sorotan wawasan

Percetakan 3D, atawa manufaktur aditif, nyieun strides signifikan dina widang médis, utamana jeung implants tulang. Kasuksésan awal kalebet implan tulang rahang titanium anu dicitak 3D sareng implan anu dicitak 3D pikeun penderita osteonecrosis, sacara efektif nawiskeun alternatif pikeun amputasi. Profesional médis optimis ngeunaan masa depan tulang anu dicitak 3D, anu tiasa ngabenerkeun malformasi genetik, nyalametkeun anggota awak tina trauma atanapi panyakit, sareng ngadukung kamekaran jaringan tulang alami anu énggal kalayan bantosan tulang "hiperelastik" anu dicitak 3D.

3D-dicitak tulang implants konteks

Percetakan tilu diménsi ngagunakeun parangkat lunak pikeun nyiptakeun objék ngalangkungan metode layering. Jenis parangkat lunak percetakan ieu sok katelah manufaktur aditif sareng kalebet rupa-rupa bahan, sapertos plastik, komposit, atanapi biomedis. 

Aya sababaraha komponén anu dianggo pikeun nyitak 3D tulang sareng parancah tulang, sapertos:

• Bahan logam (sapertos alloy titanium sareng alloy magnesium), 
• Bahan non-logam anorganik (sapertos kaca biologis), 
• keramik biologis jeung semén biologis, jeung 
• Bahan-molekul luhur (sapertos polycaprolactone sareng asam polylactic).

Salah sahiji kasuksésan pangheubeulna dina implants tulang 3D-dicitak éta dina 2012 nalika basis Walanda parusahaan desain médis Xilloc Médis nyitak susuk titanium pikeun ngaganti rahang hiji sabar kanker lisan. Tim éta ngagunakeun algoritma rumit pikeun ngarobih tulang rahang digital supados pembuluh darah, saraf, sareng otot tiasa napel kana susuk titanium saatos dicitak.

Dampak ngaganggu

Osteonecrosis, atawa maot tulang, tina talus dina ankle, bisa ngakibatkeun hirupna nyeri jeung gerakan kawates. Dina sababaraha kasus, penderita bisa merlukeun amputasi. Nanging, pikeun sababaraha pasien anu osteonecrosis, susuk anu dicitak 3D tiasa dianggo salaku alternatif pikeun amputasi. Taun 2020, Pusat Médis UT Southwestern basis Texas nganggo printer 3D pikeun ngagentos tulang ankle sareng versi logam. Pikeun nyieun tulang 3D-dicitak, dokter diperlukeun CT scan tina talus dina suku alus keur rujukan. Kalayan gambar-gambar éta, aranjeunna damel sareng pihak katilu pikeun ngahasilkeun tilu implan plastik dina sababaraha ukuran pikeun dianggo percobaan. Dokter milih anu paling pas sateuacan nyitak susuk akhir sateuacan operasi. Logam anu digunakeun nyaéta titanium; sarta sanggeus talus maot dihapus, nu anyar ieu nempatkeun kana tempat. Réplika 3D ngamungkinkeun pikeun gerak dina sendi ankle sareng subtalar, sahingga tiasa ngagerakkeun suku ka luhur sareng ka handap sareng ti sisi ka sisi.

Dokter optimis ngeunaan masa depan tulang anu dicitak 3D. Téknologi ieu muka panto pikeun ngabenerkeun malformasi genetik atanapi nyalametkeun anggota awak anu ruksak ku trauma atanapi panyakit. Prosedur anu sami nuju diuji pikeun bagian awak anu sanés, kalebet pasien anu kaleungitan anggota awak sareng organ kanker. Salian tiasa 3D nyitak tulang padet, peneliti ogé ngembangkeun tulang "hyperelastic" 3D-dicitak dina 2022. Susuk tulang sintétik ieu nyarupaan scaffold atawa kisi sarta dirancang pikeun ngarojong tumuwuhna regenerasi anyar, jaringan tulang alam.

Implikasi tina implants tulang 3D-dicitak

Implikasi anu langkung ageung tina implan tulang anu dicitak 3D tiasa kalebet: 

• Pausahaan asuransi nyieun kawijakan cakupan ngeunaan implants 3D. Tren ieu tiasa nyababkeun pangmayaran anu béda dumasar kana bahan cetak 3D anu béda anu dianggo. 
• Implants jadi leuwih ongkos-éféktif salaku téhnologi percetakan 3D médis tumuwuh sarta jadi leuwih commercialized. Pangurangan biaya ieu bakal ningkatkeun palayanan kaséhatan pikeun anu miskin sareng di nagara berkembang dimana prosedur-éféktif biaya anu paling diperyogikeun.
• Siswa médis ngagunakeun printer 3D pikeun nyieun prototipe tulang pikeun nguji jeung prakték bedah.
• Langkung seueur perusahaan alat médis anu investasi dina panyitak 3D biomedis pikeun nyukupan kanaékan paménta dina industri kasehatan.
• Langkung seueur élmuwan gawé bareng sareng perusahaan téknologi pikeun ngarancang printer 3D khusus pikeun ngagantian organ sareng tulang.
• Pasén anu maot tulang atanapi cacad anu nampi cetakan 3D anu tiasa mulangkeun gerakan.

Patarosan pikeun mairan

• Kumaha deui saur anjeun téknologi percetakan 3D tiasa ngadukung widang médis?
• Naon anu tiasa janten tantangan poténsial gaduh implan anu dicitak 3D?