3D տպագրված ոսկրային իմպլանտներ. մետաղական ոսկորներ, որոնք ինտեգրվում են մարմնին

• Հեղինակ:
• Հեղինակ անունը

  Quantumrun Հեռատեսություն
• Հունիսի 28, 2023

Insight-ի կարևորագույն կետերը

3D տպագրությունը կամ հավելումների արտադրությունը զգալի առաջընթաց է գրանցում բժշկական ոլորտում, մասնավորապես ոսկրային իմպլանտների հետ կապված: Վաղ հաջողությունները ներառում են 3D տպագրված տիտանի ծնոտի իմպլանտը և 3D տպագրված իմպլանտները օստեոնեկրոզով հիվանդների համար, որոնք արդյունավետորեն այլընտրանք են առաջարկում անդամահատմանը: Բժշկական մասնագետները լավատես են 3D տպագրված ոսկորների ապագայի նկատմամբ, որոնք կարող են շտկել գենետիկական արատները, փրկել վերջույթները վնասվածքներից կամ հիվանդություններից և աջակցել նոր, բնական ոսկրային հյուսվածքի աճին 3D տպագրված «հիպերառաձգական» ոսկորների օգնությամբ:

3D տպագրված ոսկրային իմպլանտների համատեքստ

Եռաչափ տպագրությունը օգտագործում է ծրագրակազմ՝ շերտերի մեթոդով օբյեկտներ ստեղծելու համար: Տպագրական ծրագրաշարի այս տեսակը երբեմն հայտնի է որպես հավելումների արտադրություն և ներառում է տարբեր նյութեր, ինչպիսիք են պլաստմասսա, կոմպոզիտներ կամ կենսաբժշկական նյութեր: 

Կան մի քանի բաղադրիչներ, որոնք օգտագործվում են ոսկորների և ոսկրային փայտամածների 3D տպագրության համար, ինչպիսիք են.

• Մետաղական նյութեր (օրինակ՝ տիտանի և մագնեզիումի համաձուլվածք), 
• Անօրգանական ոչ մետաղական նյութեր (օրինակ՝ կենսաբանական ապակի), 
• Կենսաբանական կերամիկական և կենսաբանական ցեմենտ, և 
• Բարձր մոլեկուլային նյութեր (օրինակ՝ պոլիկապրոլակտոն և պոլիկաթթու):

Ոսկրային 3D տպագրությամբ իմպլանտների ամենավաղ հաջողություններից մեկը եղել է 2012 թվականին, երբ Նիդեռլանդներում գործող Xilloc Medical ընկերությունը տպեց տիտանի իմպլանտ՝ բերանի քաղցկեղով հիվանդի ծնոտներին փոխարինելու համար: Թիմը բարդ ալգորիթմներ օգտագործեց թվային ծնոտի ոսկորը փոխելու համար, որպեսզի արյան անոթները, նյարդերը և մկանները կարողանան միանալ տիտանի իմպլանտին տպելուց հետո:

Խանգարող ազդեցություն

Կոճում գտնվող թալուսի օստեոնեկրոզը կամ ոսկրային մահը կարող է հանգեցնել ամբողջ կյանքի ցավի և սահմանափակ շարժման: Որոշ դեպքերում հիվանդները կարող են պահանջել անդամահատում: Այնուամենայնիվ, օստեոնեկրոզով որոշ հիվանդների համար 3D տպագրված իմպլանտը կարող է օգտագործվել որպես ամպուտացիայի այլընտրանք: 2020 թվականին Տեխասի UT Southwestern բժշկական կենտրոնը օգտագործեց 3D տպիչ՝ կոճի ոսկորները մետաղական տարբերակով փոխարինելու համար: Եռաչափ տպագրված ոսկորը ստեղծելու համար բժիշկներին անհրաժեշտ է եղել լավ ոտնաթաթի տոմոգրաֆիա: Այդ պատկերներով նրանք աշխատել են երրորդ կողմի հետ՝ փորձնական օգտագործման համար տարբեր չափերի երեք պլաստիկ իմպլանտներ արտադրելու համար: Բժիշկները ընտրում են լավագույնը վիրահատությունից առաջ վերջնական իմպլանտը տպելուց առաջ: Օգտագործված մետաղը տիտանի էր; և երբ մեռած թալը հանվեց, նորը դրվեց տեղում: 3D կրկնօրինակը թույլ է տալիս տեղաշարժվել կոճի և ենթատեղային հոդերի մեջ՝ հնարավոր դարձնելով ոտքը վերև վար և կողքից կողք տեղափոխել:

Բժիշկները լավատես են 3D տպագրված ոսկորների ապագայի վերաբերյալ: Այս տեխնոլոգիան դուռ է բացում գենետիկ արատները շտկելու կամ վնասվածքներից կամ հիվանդություններից վնասված վերջույթների փրկության համար: Նմանատիպ պրոցեդուրաները փորձարկվում են մարմնի այլ մասերի համար, ներառյալ այն հիվանդները, ովքեր կորցնում են վերջույթներն ու օրգանները քաղցկեղի պատճառով: Բացի պինդ ոսկորները 3D տպագրելու հնարավորությունից, հետազոտողները նաև 3 թվականին մշակեցին 2022D տպագրված «հիպերէլաստիկ» ոսկոր: Այս սինթետիկ ոսկրային իմպլանտը նման է փայտամածի կամ վանդակի և նախատեսված է նոր, բնական ոսկրային հյուսվածքի աճին և վերականգնմանը նպաստելու համար:

3D տպագրված ոսկրային իմպլանտների հետևանքները

3D տպագրված ոսկրային իմպլանտների ավելի լայն հետևանքները կարող են ներառել. 

• Ապահովագրական ընկերությունները ստեղծում են 3D իմպլանտների ապահովագրման քաղաքականություն: Այս միտումը կարող է հանգեցնել տարբեր վերահաշվարկների՝ հիմնված 3D տպագիր տարբեր նյութերի վրա: 
• Իմպլանտները դառնում են ավելի ծախսարդյունավետ, քանի որ բժշկական 3D տպագրության տեխնոլոգիան զարգանում է և դառնում ավելի առևտրային: Ծախսերի այս կրճատումները կբարելավեն առողջապահությունը աղքատների և զարգացող երկրներում, որտեղ առավել անհրաժեշտ են ծախսարդյունավետ ընթացակարգեր:
• Բժշկության ուսանողները 3D տպիչներ են օգտագործում՝ փորձարկման և վիրաբուժական պրակտիկայի համար ոսկրային նախատիպեր ստեղծելու համար:
• Բժշկական սարքերի ավելի շատ ընկերություններ ներդրումներ են կատարում կենսաբժշկական 3D տպիչների մեջ՝ բավարարելու առողջապահության ոլորտում աճող պահանջարկը:
• Ավելի շատ գիտնականներ, որոնք համագործակցում են տեխնոլոգիական ընկերությունների հետ՝ նախագծելու 3D տպիչներ հատուկ օրգանների և ոսկորների փոխարինման համար:
• Ոսկրային մահով կամ արատներով հիվանդները ստանում են 3D տպագրություն, որը կարող է վերականգնել շարժումը:

Հարցեր մեկնաբանելու համար

• Ուրիշ ինչպե՞ս եք կարծում, որ 3D տպագրության տեխնոլոգիան կարող է աջակցել բժշկական ոլորտին:
• Որո՞նք կարող են լինել 3D տպիչով իմպլանտներ ունենալու հնարավոր մարտահրավերները: