Fabricación de 3-D en cirurxía ortopédica

O futuro da cirurxía ortopédica e os avances para os pacientes que controlan os efectos da artrite, as fracturas e outras condicións musculoesqueléticas son un tema de interese constante. Desde as células nai ata os reemplazos articulares, os cirurxiáns e os pacientes están interesados ​​no que podería ser o próximo avance da esquina.

Unha das áreas de interese recente foi o desenvolvemento de ferramentas e implantes que son personalizados e específicos para o paciente.

A esperanza é que ao permitir o deseño de máis implantes personalizados, as intervencións ortopédicas estarán mellor acomodadas e menos perceptibles para as persoas que necesitan someterse a un procedemento quirúrgico.

Fabricación de implantes

A industria sanitaria depende moito da fabricación para abastecer os diversos produtos utilizados na profesión médica. Os cirurxiáns ortopédicos dependen moito de produtos manufacturados e os avances na fabricación revolucionaron a ortopedia dunha variedade de formas. Desde tratamentos non quirúrxicos de lesións deportivas tratadas con fibras de fibra de carbono personalizadas para a reconstrución quirúrgica de membros deformados, os cirurxiáns ortopédicos utilizan moitos materiais e produtos diferentes para axudar aos seus pacientes.

En calquera momento hai un avance na fabricación, os cirurxiáns ortopédicos probablemente estean interesados ​​en como isto pode afectar o traballo que fan. Un dos cambios recentes na fabricación é o avance da tecnoloxía de impresión 3D.

A impresión tridimensional cambiou a forma en que moitas industrias fabrican produtos. A industria da saúde non é diferente, e moitas aplicacións de tecnoloxía 3D están sendo producidas para atender diversas necesidades de saúde. Na cirurxía ortopédica, unha especialidade médica que depende moito de dispositivos implantables, a tecnoloxía de impresión 3D foi un área de grande interese.

Impresión 3D

A principal diferenza observada coa fabricación tridimensional é que se trata dun proceso denominado "fabricación aditiva". isto significa que os implantes créanse engadindo material por capa para crear un produto tridimensional. Isto distínguese dun proceso "subtractivo" onde se esculpiu un bloque de material na forma desexada. A fabricación de aditivos ten existido por moitos anos e moitas industrias, pero é relativamente nova para a industria sanitaria.

Tradicionalmente, os implantes ortopédicos están deseñados en varios tamaños diferentes. Por exemplo, se estaba recibindo un reemplazo da cadea, como ir a unha tenda de zapatos e probar diferentes tamaños de zapatos estándar, o seu cirurxián ortopédico tería unha variedade de opcións de implantes de cadeira deseñadas para caber na maioría das persoas. Aínda que estes implantes adoitan funcionar ben, hai limitacións nos números de tamaños e algunhas persoas teñen anatomía que non se adapta ben a un tamaño estándar específico.

Na cirurxía ortopédica, a impresión tridimensional foi usada para diversas aplicacións. Por exemplo, os implantes de substitución articular foron fabricados a medida. Algúns destes implantes usáronse en procedementos cirúrxicos comúns como a cirurxía de reemplazo da cadeira e de reemplazo do xeonllo.

Ademais, os proxectos da columna vertebral tamén foron deseñados a través da fabricación de aditivos tridimensionais. Outra aplicación foi o deseño de instrumentación específica para o paciente. Nesta situación, os implantes reais usados ​​son tamaños estándar, pero os instrumentos que utiliza o seu cirurxián para prepararse para o implante están deseñados de forma personalizada. Finalmente, a fabricación de aditivos utilizouse para o deseño de implantes complexos utilizados para deformidades graves, cirurxía tumoral e situacións cando non hai implantes estandarizados dispoñibles para cirurxía reconstrutiva complexa.

Implantes personalizados

Moitos pacientes están interesados ​​en implantes personalizados.

Eles queren garantir que os implantes utilizados no momento da súa substitución articular son dimensionados perfectamente para o seu corpo. Na actualidade, é moi raro para un cirurxián implantar realmente un reemplazo articular feito a medida. Normalmente, cando a xente está falando de implantes personalizados, eles están realmente tendo un implante estándar inserido, e un corte personalizado está deseñado para a súa anatomía específica. Os reemplazos articulares personalizados, onde os implantes son realmente deseñados específicamente para un paciente individual, non son un procedemento cirúrxico estándar neste momento.

A vantaxe potencial dun verdadeiro implante personalizado, onde a prótesis implantada está deseñada especificamente para un paciente individual, é a capacidade de reproducir a mecánica normal dunha articulación. Existen circunstancias onde un implante de tamaño estándar pode ser un pouco longo, un pouco curto, un pouco demasiado longo ou un pouco estreito. Na maioría das persoas, o seu cirurxián pode compensar as variacións sutís, pero hai situacións nas que as persoas teñen unha anatomía inusual que poden ser difíciles de adaptar aos implantes estándar. O deseño de implante personalizado pode permitir que o seu cirurxián teña unha mellor capacidade para controlar estas variables.

Unirse ao óso

O outro aspecto da fabricación aditiva que é de interese para o seu cirurxián é a capacidade de deseñar implantes que se adhiren ben ao óso circundante. Existen diferentes formas de conseguir un implante no óso . O uso de parafusos e fíos normalmente úsase para o tratamento por fractura, onde o implante só debe durar ata que a fractura se cicatrice. O uso do cemento óseo é común, pero o seu uso declinou. Aínda que este é un método eficaz para protexer un implante, hai dúbidas de que os implantes vólvense soltos ao longo do tempo. Unha das mellores formas de conseguir un implante no óso é empregar implantes cun revestimento poroso que o óso pode crecer ao longo do tempo.

Os implantes revestidos porosos úsanse a miúdo na cirurxía de reemplazo articular, pero non todos os implantes poden ser deseñados fácilmente cun revestimento poroso. A impresión tridimensional fixo posible o proceso de aplicar un revestimento poroso a unha ampla variedade de superficies xeométricas.

Unha palabra de

O futuro da ortopedia seguramente será moi diferente do que se está a facer hoxe en día. Unha das áreas máis interesantes é o desenvolvemento de novas tecnoloxías para fabricar implantes ortopédicos. A impresión tridimensional é unha tecnoloxía que se usa para deseñar implantes ortopédicos personalizados que se usan actualmente para cirurxías reconstrutivas complexas. Co paso do tempo, o uso da impresión tridimensional pode chegar a ser máis común e utilizado de forma máis ampla para os procedementos cirúrxicos ortopédicos estándar.

> Fontes:

> Golish SR, Kurtz SM, Boyan BD. "¿A impresión 3D pode revolucionar os dispositivos ortopédicos?" AAOSNow. Xaneiro de 2018, Páxina 1.

> Haglin JM, Eltorai AE, Gil JA, Marcaccio SE, Botero-Hincapie J, Daniels AH. "Implantes ortopédicos específicos do paciente" Orthop Surg. 2016 nov; 8 (4): 417-424.