整形外科手術における3Dプリント - 新しいインプラントデザイン

整形外科手術の将来、および関節炎、骨折、および他の筋骨格状態の影響を管理する患者の進歩は、絶えず関心の対象である。幹細胞から関節置換術まで、外科医も患者も同様に、次の進歩の可能性に興味を持っています。

最近注目されている分野の1つは、カスタムメイドで患者固有のツールとインプラントの開発です。希望に合わせたインプラントの設計を可能にすることで、整形外科的介入がより適応性が高くなり、外科手術を受ける必要がある人々にとって目立たなくなることを願っています。

インプラントの製造

ヘルスケア業界は、医療業界で使用されているさまざまな製品を供給するために製造に大きく依存しています。整形外科医は製造された製品に大きく依存しており、製造業の発展は様々な方法で整形外科学に革命をもたらしました。カーボンファイバー製のカスタムブレースで治療されたスポーツ傷害の非外科的治療から変形した肢の外科的再建まで、整形外科医は彼らの患者を助けるために多くの異なる材料と製品を利用しています。

製造業の進歩があるときはいつでも、整形外科医はこれが彼らがする仕事にどう影響するかに興味があるようです。製造における最近の変化の１つは、３ − Ｄ印刷技術の進歩である。三次元印刷は、多くの産業が製品を製造する方法を変えました。ヘルスケア業界にも違いはなく、さまざまなヘルスケアニーズに応えるために3D技術の多くのアプリケーションが開発されています。整形外科手術、植込み型機器に大きく依存する医療の専門分野では、3Dプリンティング技術が大きな関心の対象となっています。

立体プリント

3次元製造で注目される主な違いは、これがいわゆる「積層造形」プロセスであるということです。これは、インプラントが3次元製品を作成するために層ごとに材料を追加することによって作成されることを意味します。これは、材料のブロックが所望の形状に彫刻される「減法」プロセスとは区別される。積層造形は長年にわたり多くの業界で使用されてきましたが、ヘルスケア業界にとっては比較的新しいものです。

伝統的に、整形外科用インプラントは複数の異なるサイズで設計されています。たとえば、靴屋に行ってさまざまなサイズの標準的な靴を試着するのと同じように、股関節置換術を受ける場合、整形外科医はほとんどの人に合うように設計されたさまざまな股関節インプラントの選択肢を持つことになります。これらのインプラントはうまく機能することがよくありますが、サイズの数には制限があり、特定の標準サイズにうまく適合しない解剖学的構造を持っている人もいます。

整形外科手術では、３次元印刷が多くの異なる用途に使用されてきた。例えば、関節置換インプラントは特注製造されている。これらのインプラントのいくつかは、股関節置換術および膝置換術などの一般的な外科手術に使用されてきた。さらに、脊椎インプラントも三次元積層造形法によって設計されています。他の用途は、患者特有の機器の設計である。この場合、実際に使用されるインプラントは標準サイズですが、外科医がインプラントの準備に使用する器具は特注設計です。最後に、積層造形は、重度の奇形、腫瘍手術、および複雑な再建手術に利用できる標準的なインプラントがない状況で使用される複雑なインプラントの設計に使用されてきました。

カスタムインプラント

多くの患者はカスタムインプラントに興味があります。彼らは彼らの関節置換術の時に使われたインプラントが彼らの体に完全に合った大きさであることを確実にしたいです。現時点では、外科医が実際にカスタムメイドの関節置換術を埋め込むことは非常にまれです。通常、人々がカスタムインプラントについて話すとき、彼らは実際に挿入された標準的なインプラントを持っています、そしてカスタムカットは彼らの特定の解剖学のために設計されています。インプラントが実際に個々の患者のために特別に設計されているカスタム関節置換術は、現時点では標準的な外科的処置ではありません。

植え込まれたプロテーゼが個々の患者のために特別に設計されている真のカスタムインプラントの潜在的な利点は、関節の通常の力学を再現する能力である。標準サイズのインプラントは、長すぎる、短すぎる、広すぎる、または狭すぎることがあります。ほとんどの人にとって、あなたの外科医は微妙な変化を補うことができますが、人々が異常な解剖学的構造を持っているという標準的なインプラントに適応するのは難しい場合があります。注文のインプラント設計はあなたの外科医がこれらの変数を制御するよりよい機能を可能にするかもしれない。

骨に付着

あなたの外科医に興味がある積層造形法の他の面は周囲の骨によく付着するインプラントを設計する能力です。インプラントを骨に固定する方法はいくつかあります。ねじおよびワイヤの使用は、通常、骨折治療に使用され、インプラントは骨折が治癒するまで続く必要があるだけである。骨セメントの使用は一般的ですが、使用は減少しています。これはインプラントを固定するための効果的な方法ですが、時間の経過とともにインプラントが緩むことが懸念されます。インプラントを骨に固定するための最良の方法の1つは、時間とともに骨が成長する可能性のある多孔質コーティングを施したインプラントを使用することです。

多孔性被覆インプラントはしばしば関節置換術で使用されますが、すべてのインプラントが多孔性コーティングで容易に設計できるわけではありません。三次元印刷は、多種多様な幾何学的表面に多孔質コーティングを塗布するプロセスをより可能にした。

DipHealthからの一言

整形外科の将来は、今日行われていることとは明らかに異なるものになるでしょう。よりエキサイティングな分野の一つは整形外科用インプラントを製造するための新しい技術の開発です。三次元印刷は、現在複雑な再建手術に使用されているカスタム整形外科用インプラントを設計するために使用されている技術である。時間が経つにつれて、三次元印刷の使用がより一般的になり、標準的な整形外科手術のためにより広く使用されるようになるかもしれない。