3D-ప్రింటెడ్ బోన్ ఇంప్లాంట్లు: శరీరంలోకి కలిసిపోయే లోహ ఎముకలు

చిత్రం క్రెడిట్:
చిత్రం క్రెడిట్
iStock

3D-ప్రింటెడ్ బోన్ ఇంప్లాంట్లు: శరీరంలోకి కలిసిపోయే లోహ ఎముకలు

3D-ప్రింటెడ్ బోన్ ఇంప్లాంట్లు: శరీరంలోకి కలిసిపోయే లోహ ఎముకలు

ఉపశీర్షిక వచనం
త్రీ-డైమెన్షనల్ ప్రింటింగ్ ఇప్పుడు మార్పిడి కోసం లోహ ఎముకలను రూపొందించడానికి ఉపయోగించవచ్చు, ఎముక విరాళం గతానికి సంబంధించినది.
    • రచయిత గురించి:
    • రచయిత పేరు
      క్వాంటమ్రన్ దూరదృష్టి
    • జూన్ 28, 2023

    అంతర్దృష్టి ముఖ్యాంశాలు

    3డి ప్రింటింగ్, లేదా సంకలిత తయారీ, వైద్య రంగంలో ముఖ్యంగా బోన్ ఇంప్లాంట్స్‌తో గణనీయమైన పురోగతిని సాధిస్తోంది. ప్రారంభ విజయాలలో 3D-ప్రింటెడ్ టైటానియం దవడ ఇంప్లాంట్ మరియు ఆస్టియోనెక్రోసిస్ రోగులకు 3D-ప్రింటెడ్ ఇంప్లాంట్లు ఉన్నాయి, ఇవి విచ్ఛేదనకు ప్రత్యామ్నాయాన్ని సమర్థవంతంగా అందిస్తాయి. వైద్య నిపుణులు 3D-ముద్రిత ఎముకల భవిష్యత్తు గురించి ఆశాజనకంగా ఉన్నారు, ఇది జన్యుపరమైన వైకల్యాలను సరిచేయగలదు, గాయం లేదా వ్యాధి నుండి అవయవాలను కాపాడుతుంది మరియు 3D-ప్రింటెడ్ "హైపర్‌లాస్టిక్" ఎముకల సహాయంతో కొత్త, సహజమైన ఎముక కణజాల పెరుగుదలకు మద్దతు ఇస్తుంది.

    3D-ప్రింటెడ్ బోన్ ఇంప్లాంట్స్ సందర్భం

    త్రీ-డైమెన్షనల్ ప్రింటింగ్ లేయరింగ్ పద్ధతి ద్వారా వస్తువులను సృష్టించడానికి సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. ఈ రకమైన ప్రింటింగ్ సాఫ్ట్‌వేర్‌ను కొన్నిసార్లు సంకలిత తయారీ అని పిలుస్తారు మరియు ప్లాస్టిక్‌లు, మిశ్రమాలు లేదా బయోమెడికల్ వంటి వివిధ పదార్థాలను కలిగి ఉంటుంది. 

    ఎముకలు మరియు ఎముక పరంజా యొక్క 3D ప్రింటింగ్ కోసం ఉపయోగించే కొన్ని భాగాలు ఉన్నాయి, అవి:

    • లోహ పదార్థాలు (టైటానియం మిశ్రమం మరియు మెగ్నీషియం మిశ్రమం వంటివి), 
    • అకర్బన నాన్-మెటల్ పదార్థాలు (బయోలాజికల్ గ్లాస్ వంటివి), 
    • బయోలాజికల్ సిరామిక్ మరియు బయోలాజికల్ సిమెంట్, మరియు 
    • అధిక పరమాణు పదార్థాలు (పాలీకాప్రోలాక్టోన్ మరియు పాలిలాక్టిక్ యాసిడ్ వంటివి).

    3లో నెదర్లాండ్స్‌కు చెందిన మెడికల్ డిజైన్ కంపెనీ జిలోక్ మెడికల్ నోటి క్యాన్సర్ రోగి దవడలను భర్తీ చేయడానికి టైటానియం ఇంప్లాంట్‌ను ముద్రించినప్పుడు 2012D-ప్రింటెడ్ బోన్ ఇంప్లాంట్‌లలో తొలి విజయాలలో ఒకటి. ఈ బృందం డిజిటల్ దవడ ఎముకను మార్చడానికి సంక్లిష్టమైన అల్గారిథమ్‌లను ఉపయోగించింది, తద్వారా రక్త నాళాలు, నరాలు మరియు కండరాలు టైటానియం ఇంప్లాంట్‌కు ఒకసారి ముద్రించబడతాయి.

    విఘాతం కలిగించే ప్రభావం

    చీలమండలో తాలస్ యొక్క ఆస్టియోనెక్రోసిస్, లేదా ఎముక మరణం, జీవితకాలం నొప్పి మరియు పరిమిత కదలికలకు దారి తీస్తుంది. కొన్ని సందర్భాల్లో, రోగులకు విచ్ఛేదనం అవసరం కావచ్చు. అయినప్పటికీ, ఆస్టియోనెక్రోసిస్ ఉన్న కొంతమంది రోగులకు, 3D-ప్రింటెడ్ ఇంప్లాంట్‌ను విచ్ఛేదనం చేయడానికి ప్రత్యామ్నాయంగా ఉపయోగించవచ్చు. 2020లో, టెక్సాస్‌కు చెందిన UT సౌత్‌వెస్ట్రన్ మెడికల్ సెంటర్ చీలమండ ఎముకలను మెటల్ వెర్షన్‌తో భర్తీ చేయడానికి 3D ప్రింటర్‌ను ఉపయోగించింది. 3D-ప్రింటెడ్ ఎముకను రూపొందించడానికి, వైద్యులు సూచన కోసం మంచి పాదంలో తాలస్ యొక్క CT స్కాన్‌లు అవసరం. ఆ చిత్రాలతో, వారు ట్రయల్ ఉపయోగం కోసం వివిధ పరిమాణాలలో మూడు ప్లాస్టిక్ ఇంప్లాంట్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి మూడవ పక్షంతో కలిసి పనిచేశారు. శస్త్రచికిత్సకు ముందు తుది ఇంప్లాంట్‌ను ముద్రించే ముందు వైద్యులు ఉత్తమమైన ఫిట్‌ను ఎంచుకుంటారు. ఉపయోగించిన మెటల్ టైటానియం; మరియు చనిపోయిన తాలస్ తొలగించబడిన తర్వాత, కొత్తది స్థానంలో ఉంచబడింది. 3D ప్రతిరూపం చీలమండ మరియు సబ్‌టాలార్ కీళ్లలో కదలికను అనుమతిస్తుంది, తద్వారా పాదాన్ని పైకి క్రిందికి మరియు పక్క నుండి పక్కకు తరలించడం సాధ్యపడుతుంది.

    3D-ప్రింటెడ్ ఎముకల భవిష్యత్తు గురించి వైద్యులు ఆశాజనకంగా ఉన్నారు. ఈ సాంకేతికత జన్యుపరమైన వైకల్యాలను సరిచేయడానికి లేదా గాయం లేదా వ్యాధి కారణంగా దెబ్బతిన్న అవయవాలను రక్షించడానికి తలుపులు తెరుస్తుంది. క్యాన్సర్‌తో అవయవాలు మరియు అవయవాలను కోల్పోయే రోగులతో సహా శరీరంలోని ఇతర భాగాలకు ఇలాంటి విధానాలు పరీక్షించబడుతున్నాయి. దృఢమైన ఎముకలను 3D ప్రింట్ చేయడంతో పాటు, పరిశోధకులు 3లో 2022D-ప్రింటెడ్ "హైపర్‌లాస్టిక్" ఎముకను కూడా అభివృద్ధి చేశారు. ఈ సింథటిక్ బోన్ ఇంప్లాంట్ పరంజా లేదా లాటిస్‌ను పోలి ఉంటుంది మరియు కొత్త, సహజమైన ఎముక కణజాలం యొక్క పెరుగుదల మరియు పునరుత్పత్తికి మద్దతుగా రూపొందించబడింది.

    3D-ప్రింటెడ్ బోన్ ఇంప్లాంట్స్ యొక్క చిక్కులు

    3D-ప్రింటెడ్ బోన్ ఇంప్లాంట్స్ యొక్క విస్తృత చిక్కులు వీటిని కలిగి ఉండవచ్చు: 

    • 3డి ఇంప్లాంట్‌లకు సంబంధించి బీమా కంపెనీలు కవరేజ్ పాలసీలను రూపొందిస్తున్నాయి. ఈ ట్రెండ్ ఉపయోగించిన వివిధ 3D ప్రింటెడ్ మెటీరియల్‌ల ఆధారంగా విభిన్న రీన్యూమరేషన్‌లకు దారితీయవచ్చు. 
    • మెడికల్ 3D ప్రింటింగ్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధి చెందడం మరియు మరింత వాణిజ్యీకరించబడినందున ఇంప్లాంట్లు మరింత ఖర్చుతో కూడుకున్నవిగా మారుతున్నాయి. ఈ ఖర్చు తగ్గింపులు పేదలకు ఆరోగ్య సంరక్షణను మెరుగుపరుస్తాయి మరియు ఖర్చుతో కూడుకున్న విధానాలు అత్యంత అవసరమైన అభివృద్ధి చెందుతున్న దేశాలలో.
    • పరీక్ష మరియు శస్త్రచికిత్స అభ్యాసం కోసం ఎముక నమూనాలను రూపొందించడానికి వైద్య విద్యార్థులు 3D ప్రింటర్‌లను ఉపయోగిస్తున్నారు.
    • ఆరోగ్య సంరక్షణ పరిశ్రమలో పెరుగుతున్న డిమాండ్‌ను తీర్చడానికి మరిన్ని వైద్య పరికరాల కంపెనీలు బయోమెడికల్ 3D ప్రింటర్‌లలో పెట్టుబడి పెడుతున్నాయి.
    • అవయవాలు మరియు ఎముకల మార్పిడి కోసం ప్రత్యేకంగా 3D ప్రింటర్‌లను రూపొందించడానికి సాంకేతిక సంస్థలతో మరింత మంది శాస్త్రవేత్తలు భాగస్వామ్యం కలిగి ఉన్నారు.
    • కదలికను పునరుద్ధరించగల 3D ప్రింట్‌లను స్వీకరించే ఎముకల మరణం లేదా లోపాలు ఉన్న రోగులు.

    వ్యాఖ్యానించడానికి ప్రశ్నలు

    • 3డి ప్రింటింగ్ టెక్నాలజీ వైద్య రంగానికి ఎలా మద్దతివ్వగలదని మీరు అనుకుంటున్నారు?
    • 3D-ప్రింటెడ్ ఇంప్లాంట్లు కలిగి ఉండటం వల్ల ఎదురయ్యే సవాళ్లు ఏమిటి?

    అంతర్దృష్టి సూచనలు

    ఈ అంతర్దృష్టి కోసం క్రింది ప్రసిద్ధ మరియు సంస్థాగత లింక్‌లు సూచించబడ్డాయి: