V poslednej dobe sa trojrozmerná (3-D) tlač považuje za potenciálny nástroj, ktorý by sa mohol použiť na výrobu ortopedických zariadení na mieru, napríklad bedrových implantátov.
Monty Rakusen / Getty ImagesVýroba implantátov
Ak podstupujete ortopedickú operáciu, možno budete potrebovať implantát zavedený na rekonštrukciu, výmenu, naštepenie alebo ako ortézu na uchytenie štruktúr na danom mieste. Na koleno sa dajú použiť implantáty, ako sú napríklad kolenné vzpery z uhlíkových vlákien.
Rôzne materiály majú výhody a nevýhody, pokiaľ ide o trvanlivosť, liečiteľnosť a možnú potrebu revízie po ceste.
3D tlač
Hlavnou charakteristikou 3D výroby je aditívny výrobný proces, pri ktorom sa produkty vytvárajú pridaním vrstvy materiálu po vrstve, aby sa vytvoril konečný produkt. To sa líši od subtraktívneho procesu, pri ktorom je blok materiálu vytvarovaný do požadovaného tvaru. Aditívna výroba existuje už niekoľko rokov a používa sa v mnohých priemyselných odvetviach, ale v zdravotníctve je relatívne nová.
Ortopedické implantáty sa tradične vyrábajú vo viacerých štandardných veľkostiach. Napríklad, ak ste dostávali náhradu bedrového kĺbu, podobne ako ísť do obchodu s obuvou a vyskúšať rôzne veľkosti topánok, váš ortopedický chirurg by mal k dispozícii rôzne možnosti implantácie bedrového kĺbu, aby vyhovoval väčšine ľudí. Aj keď tieto implantáty často fungujú dobre, počet veľkostí je obmedzený a niektorí ľudia majú anatómiu, ktorá nie je v súlade s konkrétnou štandardnou veľkosťou.
V ortopedickej chirurgii sa trojrozmerná tlač používala pre množstvo rôznych aplikácií.
Kĺbové náhradné implantáty: Niektoré z týchto implantátov sa používajú pri bežných chirurgických zákrokoch, ako je napríklad náhrada bedrového kĺbu a náhrada kolena. Okrem toho sa chrbticové implantáty tiež navrhli pomocou trojrozmernej aditívnej výroby.
Prístrojové vybavenie špecifické pre pacienta: Nástroje, ktoré váš chirurg používa počas operácie, je možné navrhnúť na mieru, aby optimalizovali váš zákrok.
Komplexné implantáty: Na opravu závažných deformít, na chirurgické zákroky na nádory a v situáciách, keď pre komplikovanú rekonštrukčnú chirurgiu nie sú k dispozícii žiadne štandardné implantáty, je možné použiť materiály na mieru.
Vlastné implantáty
Mohlo by vás zaujímať, aby ste si zaobstarali vlastný implantát, ak sa chcete ubezpečiť, že implantát používaný v čase operácie má správnu veľkosť pre vaše telo. K dispozícii sú však bežné náhrady kĺbov, pri ktorých sú implantáty určené špeciálne pre konkrétneho pacienta, ktoré však nie sú zvyčajne potrebné a v súčasnosti nie sú štandardným chirurgickým zákrokom.
V súčasnosti nie je bežné, aby chirurg implantoval kĺbovú náhradu na mieru. Zvyčajne, keď ľudia hovoria o vlastných implantátoch, majú vložený štandardný implantát a pre ich konkrétnu anatómiu je navrhnutý vlastný strih.
Potenciálnou výhodou skutočného implantátu na mieru, v ktorom je implantovaná protéza špeciálne navrhnutá pre konkrétneho pacienta, je schopnosť replikovať bežnú mechaniku kĺbu. Za určitých okolností môže byť implantát štandardnej veľkosti trochu príliš dlhý, trochu krátky, trochu široký alebo trochu úzky. Vo väčšine prípadov môže váš lekár kompenzovať mierne odchýlky, existujú však situácie, v ktorých má človek neobvyklú anatómiu, a môže byť ťažké prispôsobiť sa štandardným implantátom. Vlastný dizajn implantátu by mohol vášmu chirurgovi poskytnúť lepšiu schopnosť kontroly týchto premenných.
Adhering to Bone
Ďalším aspektom aditívnej výroby je potenciál na výrobu implantátu, ktorý bude dobre priľnúť k okolitej kosti.
Existujú rôzne spôsoby zaistenia implantátov do kostí. Skrutky a drôty sa zvyčajne používajú na udržanie liečivých zlomenín na mieste, keď implantát musí vydržať až do zahojenia zlomeniny. Môže sa použiť aj kostný cement. ale materiál sa môže časom uvoľniť.
Jedným z najlepších spôsobov zabezpečenia implantátu do kosti je použitie implantátov s poréznym povlakom, z ktorých kosť môže časom prerásť.
Implantáty s pórovitým povlakom sa často používajú pri náhradných kĺboch, ale nie všetky implantáty je možné ľahko navrhnúť s pórovitým povlakom. Výhodou trojrozmernej tlače je, že umožnila proces nanášania porézneho povlaku na širokú škálu geometrických povrchov.
Slovo od Verywell
Budúcnosť ortopedickej chirurgie bude nepochybne vyzerať veľmi odlišne od spôsobu, akým sa dnes deje. 3-D tlač je technológia, ktorá sa používa na navrhovanie vlastných ortopedických implantátov, ktoré sa používajú pri komplexných rekonštrukčných operáciách. V priebehu času sa použitie trojrozmernej tlače môže stať bežnejším a mohlo by sa širšie použiť pre štandardné ortopedické chirurgické zákroky.
