3-D sản xuất trong phẫu thuật chỉnh hình

Tương lai của phẫu thuật chỉnh hình, và tiến bộ cho bệnh nhân quản lý ảnh hưởng của viêm khớp, gãy xương, và các điều kiện cơ xương khác, là một chủ đề quan tâm liên tục. Từ tế bào gốc để thay thế khớp, bác sĩ phẫu thuật và bệnh nhân cũng quan tâm đến những gì có thể là tiến bộ tiếp theo xung quanh góc.

Một trong những lĩnh vực quan tâm gần đây đã được phát triển các công cụ và cấy ghép được tùy chỉnh và bệnh nhân cụ thể.

Hy vọng là bằng cách cho phép thiết kế thêm cấy ghép tùy chỉnh, các can thiệp chỉnh hình sẽ được cung cấp tốt hơn và ít chú ý hơn đối với những người cần phải trải qua một thủ thuật phẫu thuật.

Sản xuất cấy ghép

Ngành y tế phụ thuộc nhiều vào sản xuất để cung cấp các sản phẩm khác nhau được sử dụng trong suốt ngành y tế. Bác sĩ phẫu thuật chỉnh hình phụ thuộc rất nhiều vào các sản phẩm được sản xuất, và sự phát triển trong sản xuất đã cách mạng hóa chỉnh hình theo nhiều cách khác nhau. Từ điều trị nonsurgical chấn thương thể thao được điều trị với niềng răng sợi carbon tùy chỉnh để tái thiết phẫu thuật của chân tay bị biến dạng, bác sĩ phẫu thuật chỉnh hình sử dụng nhiều vật liệu khác nhau và các sản phẩm để giúp bệnh nhân của họ.

Bất cứ lúc nào có một tiến bộ trong sản xuất, bác sĩ phẫu thuật chỉnh hình có thể sẽ quan tâm đến cách này có thể ảnh hưởng đến công việc mà họ làm. Một trong những thay đổi gần đây trong sản xuất là sự tiến bộ của công nghệ in 3D.

In ba chiều đã thay đổi cách nhiều ngành công nghiệp đang sản xuất sản phẩm. Ngành y tế không khác biệt, và nhiều ứng dụng công nghệ 3-D đang được sản xuất để đáp ứng các nhu cầu chăm sóc sức khỏe khác nhau. Trong phẫu thuật chỉnh hình, một chuyên khoa y tế dựa chủ yếu vào các thiết bị cấy ghép, công nghệ in 3-D là một lĩnh vực quan tâm lớn.

in 3d

Sự khác biệt chính được ghi nhận với sản xuất 3 chiều là đây được gọi là quá trình "sản xuất phụ gia". điều này có nghĩa là cấy ghép được tạo ra bằng cách thêm lớp vật liệu theo lớp để tạo ra một sản phẩm 3 chiều. Điều này được phân biệt với một quá trình "trừ", nơi một khối vật liệu được điêu khắc thành hình dạng mong muốn. Sản xuất phụ gia đã được khoảng một số năm và nhiều ngành công nghiệp nhưng là tương đối mới đối với ngành công nghiệp chăm sóc sức khỏe.

Theo truyền thống, cấy ghép chỉnh hình được thiết kế theo nhiều kích cỡ khác nhau. Ví dụ, nếu bạn đang được thay thế hông, giống như đi đến một cửa hàng giầy và thử các cỡ giày khác nhau, bác sĩ phẫu thuật chỉnh hình của bạn sẽ có nhiều tùy chọn cấy ghép hông được thiết kế để phù hợp với hầu hết mọi người. Trong khi những bộ cấy ghép này thường hoạt động tốt, có những giới hạn về số lượng kích thước và một số người có giải phẫu không phù hợp với kích thước chuẩn cụ thể.

Trong phẫu thuật chỉnh hình, in 3 chiều đã được sử dụng cho một số ứng dụng khác nhau. Ví dụ, cấy ghép thay thế khớp đã được chế tạo tùy chỉnh. Một số cấy ghép đã được sử dụng trong các thủ tục phẫu thuật phổ biến như thay thế hông và phẫu thuật thay khớp gối.

Ngoài ra, cấy ghép cột sống cũng đã được thiết kế thông qua sản xuất phụ gia 3 chiều. Một ứng dụng khác là thiết kế thiết bị cụ thể cho bệnh nhân. Trong tình huống này, cấy ghép thực tế được sử dụng là kích thước tiêu chuẩn, nhưng các dụng cụ mà bác sĩ phẫu thuật của bạn sử dụng để chuẩn bị cho implant được thiết kế tùy chỉnh. Cuối cùng, sản xuất phụ gia đã được sử dụng cho thiết kế của cấy ghép phức tạp được sử dụng cho dị tật nghiêm trọng, phẫu thuật khối u, và các tình huống khi không có cấy ghép tiêu chuẩn có sẵn cho phẫu thuật tái tạo phức tạp.

Cấy ghép tùy chỉnh

Nhiều bệnh nhân quan tâm đến cấy ghép tùy chỉnh.

Họ muốn đảm bảo rằng các cấy ghép được sử dụng tại thời điểm thay thế khớp của họ có kích thước hoàn hảo cho cơ thể của họ. Hiện tại, rất hiếm khi một bác sĩ phẫu thuật thực sự cấy ghép một khớp nối thay thế tùy chỉnh. Thông thường, khi mọi người đang nói về cấy ghép tùy chỉnh, họ đang thực sự có một cấy ghép tiêu chuẩn chèn vào, và một cắt tùy chỉnh được thiết kế cho giải phẫu cụ thể của họ. Thay thế khớp tùy chỉnh, nơi cấy ghép thực sự được thiết kế đặc biệt cho một bệnh nhân cá nhân, không phải là một thủ tục phẫu thuật tiêu chuẩn tại thời điểm này.

Lợi thế tiềm năng của một cấy ghép tùy chỉnh thực sự, nơi mà bộ phận giả cấy ghép được thiết kế đặc biệt cho một bệnh nhân riêng lẻ, là khả năng tái tạo cơ chế bình thường của khớp. Có những trường hợp mà một kích thước tiêu chuẩn cấy ghép có thể là một chút quá dài, một chút quá ngắn, một chút quá rộng, hoặc một chút quá hẹp. Ở hầu hết mọi người, bác sĩ phẫu thuật của bạn có thể bù đắp cho các biến thể tinh tế, nhưng có một số tình huống mà ở đó mọi người có giải phẫu bất thường, họ có thể khó thích nghi với cấy ghép chuẩn. Thiết kế implant tùy chỉnh có thể cho phép bác sĩ phẫu thuật của bạn có khả năng kiểm soát tốt hơn các biến này.

Tôn trọng xương

Khía cạnh khác của sản xuất phụ gia mà người quan tâm của bạn quan tâm là khả năng thiết kế bộ cấy ghép sẽ bám chặt vào xương xung quanh. Có nhiều cách khác nhau để bảo đảm cấy ghép xương . Việc sử dụng vít và dây điện thường được sử dụng để điều trị gãy xương, nơi mà bộ cấy chỉ cần kéo dài cho đến khi vết nứt được chữa lành. Việc sử dụng xi măng xương là phổ biến, nhưng việc sử dụng nó đã bị từ chối. Mặc dù đây là một phương pháp hiệu quả để đảm bảo cấy ghép, có những lo ngại về việc cấy ghép bị lỏng lẻo theo thời gian. Một trong những cách tốt nhất để bảo đảm cấy ghép xương, là sử dụng cấy ghép với lớp phủ xốp xương có thể phát triển theo thời gian.

Cấy ghép xốp xốp thường được sử dụng trong phẫu thuật thay thế khớp, nhưng không phải tất cả cấy ghép có thể được thiết kế dễ dàng với lớp phủ xốp. In 3 chiều đã làm cho quá trình áp dụng lớp phủ xốp vào nhiều bề mặt hình học khác nhau càng tốt.

Một từ từ

Tương lai của chỉnh hình chắc chắn sẽ trông rất khác với cách mọi thứ đang được thực hiện ngày hôm nay. Một trong những lĩnh vực thú vị hơn là phát triển các công nghệ mới để sản xuất cấy ghép chỉnh hình. In 3 chiều là một công nghệ đang được sử dụng để thiết kế một cấy ghép chỉnh hình tùy chỉnh hiện đang được sử dụng cho các ca phẫu thuật tái tạo phức tạp. Theo thời gian, việc sử dụng in 3 chiều có thể trở nên phổ biến hơn và được sử dụng rộng rãi hơn cho các thủ thuật phẫu thuật chỉnh hình chuẩn.

> Nguồn:

> Golish SR, Kurtz SM, Boyan BD. "In 3D có thể cách mạng hóa các thiết bị chỉnh hình không?" AAOSNow. Tháng 1 năm 2018, Trang 1.

> Haglin JM, Eltorai AE, Gil JA, Marcaccio SE, Botero-Hincapie J, Daniels AH. "Cấy ghép chỉnh hình cho bệnh nhân cụ thể" Phẫu thuật chỉnh hình. Tháng 11 năm 2016, 8 (4): 417-424.