במהלך העשור האחרון, שתלים טיטניום תרדיים הפכו אבן הפינה של ניתוח עמוד השדרה פולשני מינימלי (MIS), המונע על ידי התקדמות במדעי החומרים, ייצור תוספים וטכניקה כירורגית.התפתחויות אלה הרחיבו את הטווח של פתולוגיות ניתנות לטיפול, תוך צמצום טראומה לרקמות הסובבות, קיצור של בית החולים, ושיפור תוצאות פונקציונליות לטווח ארוך.

Metallurgical Advances in Titanium Implant Manufacturing

מבחינה היסטורית, שתלים טיטניום היו מוטבעים מ טיטניום טהור מבחינה מסחרית (Cp-Ti) או Ti-6Al-4V ⁇ באמצעות שיטות מאצ'ינג ו הליהוק קונבנציונליות. בעוד חומרים אלה המוצעים ביצועים מקובלים, הם הציגו מגבלות ב- osseointegration, Modulus להתאים, והתאמה אישית של התקדמות לאחרונה ב-מתכת, אלקטרונים להיות ממיס, וסלקטיבי לייזר זדוני יש צורך באפשרויות חדשות עבור עיצוב.

3D-Printed Porous Titanium Structures

ייצור אדקטיבית, המכונה בדרך כלל הדפסה תלת מימדית, שינה את הייצור של שתלים טיטניום ספינל. על ידי בניית שכבת שתלים על ידי שכבת אבקה טיטניום, יצרנים יכולים ליצור מבנים ⁇ lattice כי לחקות את הארכיטקטורה הטרביטרית של רמות אופטימיזציה של גיאומטריה של פיזור העצם. ⁇ אלה להפחית את הנוקשות בין עצם השתל ו- vertebral העצם, אשר מסייע למזערי לחץ ומקדם עומסים של 60 אחוזים של סגסוגת צמיגי של ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מעבר לכלובים בין-גופיים, 3D-printed titanium משמש כעת עבור מערכות בורג pedicle, ממחברי מוטה, ומבנה הצלחות מאוחר יותר. שתלים ספציפיים של המטופל הנגזרים מ- CT או MRI יכולים להיות מיוצרים בתוך ימים, המאפשרים למנתחים לטפל בעיוותים מורכבים, תיקונים ופגמים הקשורים לגידול עם רמה של התאמה בעבר ללא יכולת עם ניתוק של חומרים אישיים, אשר הם זקוקים להפחתה של רכיבים אישיים, או להפחית את הפחתת הפחתת רכיבי זמן, או להפחית את הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת השבר, או ⁇ .

תגיות: Titanium Alloys for Enhanced Performance

בעוד Ti-6Al-4V נשאר בשימוש נרחב, חששות לגבי שחרור וניל ואלומיניום ion מונעים את התפתחות ⁇ חלופיות כגון Ti-12Mo-6Zr-2Fe (TMZF), Ti-15Mo, ו- Ti-35Nb-7Zr-5Ta (TNZT) אלה סגסוגת beta-titanium סגסוגתs הראו השפעה נמוכה יותר (55-GPa) בהשוואה ל-T-6Va), למנוע מברגוריד חום יותר של המחלה (R) סגסוגת GP-R) לנטרל את הפחתת ה-R (R).

מעמד מבטיח אחר של חומרים הוא titanium-tantalum מורכב, אשר משלב את האובססיה המעולה של טנטלום עם החוסן המכאני של טיטניום. ציפויי Tantalum מוחל באמצעות פיזור כימי נעשה שימוש במשך שנים, אבל מסלולים חדשים של אבקת מתכת המאפשרים ייצור של סגסוגת Ti-Ta מסיבי עם הרכב מוקדם.

הנדסה ו Osseointegration

טכנולוגיות שינוי פני השטח התקדמו באופן משמעותי, מעבר לציפוי פשוט של grit-blasting וחומצה-etching. Plasma-sprayed hydroxyapatite (HA) על שתלים טיטניום שימשו במשך עשרות שנים כדי להאיץ את קצבת העצם, אבל חששות לגבי ציפוי דלמנטום ורטיזרמנט ארוך טווח ארוך יותר עוררו התפתחות של חלופות עמידות מיקרו-מיקרו-מוח (Ocidic) כמו גם סיליקון, כמו סיליקון, ציפוי חזק יותר, סיליקון, סיליקון, סיליקון עמידת, סיליקון, סיליקון, סיליקון, סיליקון עמידת, סיליקון, סיליקון עמידת, סיליקון, סיליקון, סיליקון עמידת, סיליקון, סיליקון, סיליקון חזק יותר, סיליקון חזק יותר, סיליקון עמידת סיליקון חזק יותר ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , ו-טווח ארוך טווח ארוך טווח ארוך טווח ארוך טווח ארוך יותר, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 חזק יותר, 000 חזק יותר, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ארוך טווח ארוך טווח ארוך יותר, 000, 000, 000, 000, 000 ⁇ ⁇ סיליקון

גישות ביומטיות הכרוכות בנטילת המכשולים של חלבונים ממטריקס סלולרי, גורמי צמיחה (כגון BMP-2 או BMP-7), או peptides Antimicrobial על משטחים טיטניום נמצאים גם תחת חקירה.שכבת שכבה, היפרדות, ו- polydopamine-Mediated נתונים לטווח קצר יותר, אך ציפוי ביולוגי מופחת של זמן קצר לאחר מכן, ניתן להפחית את רמת הסיכון של דלקת הלחמית גבוהה יותר, אך ורק על ידי טיפול תרופתית זמן קצר יותר, אך ורק על ידי טיפול תרופתית של זמן קצר יותר, אך ורקמות לטווח קצר יותר, אך הציפוי זמן קצר יותר, אך ורק על ידי טיפול תרופתית, הציפוי זמן קצר יותר, הציפוי זמן קצר יותר, עם ציפוי ביולוגי קצר יותר, עם ציפוי איטי יותר, עם ציפוי ביולוגי לטווח קצר יותר, אך טיפול תרופתי לטווח קצר יותר, אך טיפול תרופתי לטווח קצר יותר, עם ירידה בטמפרטורה גבוהה יותר, עם ירידה בטמפרטורה גבוהה יותר, עם סגסוגת זמן קצר יותר, אך טיפול תרופתית, עם סגסוגת זמן קצר יותר, עם סגסוגת זמן קצר יותר, עם ציפוי קצר יותר, עם סגסוגת זמן קצר יותר, אך טיפול תרופתי, עם ירידה בטמפרטורה גבוהה יותר, עם ירידה בטמפרטורה גבוהה יותר, אך ציפוי קצר יותר,

חידושים עיצוביים למשלוח פולשני

העיצוב המכאני של שתלים ספיןל טיטניום התפתח במקביל לשיפורים חומריים, מונע על ידי דרישות של גישות MIS כגון מערכות רקטורים טורי, מיקום בורג פדגוגי pedicle , וטכניקות אנדוסקופיות. Implants חייב להיות קומפקטי מספיק כדי לעבור דרך ענפים קטנים וערוצי עבודה, אך מספיק חזק כדי לספק תיקון יציב ולשחזר איזון חבלי.

מערכות Implantריות ו- Modular Implant

אחד ההחידושים החשובים ביותר לאחרונה הוא הכלוב הבין-גוף המתרחב.המכשירים האלה מוכנסים במדינה התמוטטה באמצעות צינור צר או קנאלה ולאחר מכן הורחבו ב situ כדי להשיג את הגובה הרצוי, זווית לורדומטית, והסחת דעת עבור מיאמינאליות.רחב כלוב טיטניום כולל מנגנון מעקב או מברגוי כי מאפשר התאמות גבוהות של 2-6 מ"מ זה מבטל את ההשפעות הנית של קריפטוזיס איטי יותר של כלוב סטטי, בהשוואה להפחתה מוקדמת של מגבלות הרסניות, או הדבקה גבוהה יותר, בהשוואה לסיכון נמוך יותר, או הדבקה סטטית של כלובות, אשר מאפשר הדבקה גבוהה יותר, בהשוואה להפחתה של כלובות, בהשוואה להפחתה מוקדמת של כלובות, כלומר, ירידה משמעותית של קרינה אגרסיבית של כלובות, או הדבקה גבוהה יותר, או מפונקציה גבוהה יותר, בהשוואה להפחתה של כלובות גבוהה יותר, בהשוואה להפחתה של כלובות גבוהה יותר, בהשוואה להפחתה אגרסיבית של כלוב ריתוך מפונקציה של כלוב ריתוך כדי להפחית את ההשפעות של כלוב ריתוך.

מערכות בורג-ורוד מודולריות הפכו גם ליותר מתוחכמות. דחפורים פוליקליים עם כרטיסיות מופחתות מאפשרות למנתחים ללכוד את ראש הבורג בהדרגה ולהקטין בהדרגה את spondylolisthesis או לתקן עיוות ללא חשיפה פתוחה נפרדת.עיצובים חדשים נוקשות ניתן למקם את המברגים האיכותיים, המאפשרים להכניס מדויק בנוכחות אופטומטריה משתנה (Coretaning) עם גלימות איכות עצם.

המונחים: low-Profile Instrument

פרופיל השתל המינימינג חיוני לצמצום גירוי רקמות רך וקידום סגר עמוק ב- MIS. נמוך פרופיל נמוך טיטניום עם קוטרים ראש קטנים יותר (8-10 מ"מ לעומת 12-14 מ"מ מסורתי) והפחתה של גבהים של פלורליסטים לעזור להפחית את פירוק השריר פרספנטי ולשפר את הקוסמולוגיה באופן דומה, מוטות טיטניום אולטרה סגול (4.5 מ"מ עם קירות) לספק דקירה נאותה עבור סוללות קשיחות מסוימות או חלקיים אחרים.

עבור גישות אחוריות ומאוחרות יותר, אפס פרופיל משולבות של חתלתול (נקרא לעתים קרובות "לחלוט עצמי" כלובים) משלב את החלל הבין-גוף ואת תיקון אחורי לתוך מכשיר טיטניום יחיד. על ידי חיסול צלחת נפרדת, שתלים אלה להפחית את הסיכון של dysphagia, vascular פגיעה, ו ossification ברמה הקרובה הקשורים עם שפע צוואר הרחם המסורתית.

השתלות ניווט -Compatible Implants

השילוב של שתלים טיטניום עם מערכות ניווט intraactive שיפר דיוק וחשיפה מופחתת קרינה.רבים טיטניום מודרני כלובים טיטניום ומברגים פדיקאליים משלבים סמנים ciducial או קווי ההתייחסות רדיו-paque שניתן לרשום עם CT-מבוססים על מוטציות ו-Soloscopy-based פלטפורמות ניווט. זה מאפשר למנתחים בגודל של השתלות, ו-STDateretrotraic לאחר מכן כדי לבצע את שיעורי המברגומטרה של מעקב על ידי ה-Secticial Prevateicial של כ-Secticial של כ-Secticial Prevatericial Prevateric Prevatedouic Prevatericial Prevatedouicial Prevatedouic Prevatedial Prevatedouic Prevatedexaterate Prevatericial Prevate Prevatedial Prevatedouicial של כ-Secticial של מעקב של מעקב של כ-Secticial של ה-Secticial Prevate Prevate Prevatedouticial Prevatedemicial Prevate

בסיס קליני וראיות

הראיות המצטברות ממחקרים פוטנציאליים של קבוצות, ניסויים מבוקרים אקראיים, וניתוחי רישום גדולים תומכים הבטיחות והיעילות של שתלים ספין-ליים מודרניים ב- MIS, בעוד תוצאות תלויות בבחירת המטופל, מומחיות מנתח וגורמים טכניים, כמה ממצאים עקביים מופיעים מן הספרות.

זמן קצר והפסד דם

מחקרים רבים השוואת MIS עם שתלים טיטניום כדי לפתוח ניתוח דיווח על הפחתות משמעותיות בזמן הניתוח (הפחתה של 30-60 דקות עבור היתוך מרובע ברמה יחידה) והערכה אובדן דם (הפחתה של 200-400 mL) הבדלים אלה מיוחסים לדלקת הקטנה יותר, מופחתת פסים שרירים, ושיפור הירכיים שניתנו על ידי retrasular Rectors ו-Ranecutous ברגים, עם ירידה מהירה יותר זיהום לאחר מכן.

שיעורי פיוז'ן ויציבות ארוכת טווח

שיעורי פיוז'ן עבור כלובים של גוף טיטניום ב- MIS lumbar fusion עולה באופן עקבי על 85% ב-12 חודשים וגישה 95 אחוזים ב -24 חודשים באוכלוסיות שאינן מעשנים עם איכות העצם טובה.פורous 3D-prints להוכיח את שיעורי ההיתוך בקצה הגבוה של טווח זה, עם כמה סדרה 97 עד 100 אחוזים היתוך על ידי CT ב 12 חודשים.

זיהום ושיקום

זיהומים נותרים דאגה בניתוח השתל ספיןל, עם שיעורים דווח של 2-6 אחוזים בסדרה MIS. טיטניום של תכונות אנטימיקרוביאליות הטבוע, בשילוב עם ציפויים משטחים אשר להפחית את הדבקות החיידקית, עשויים להעניק יתרון צנוע על פלדת אל-חלד או שתלים cobalt-chrome של דלקת מפרקים, כולל טיפול תרופתי עם דלקת מפרקים טיטניום ו-חלדה בספין-סולקה, לעומת זאת, ירידה של מחלות דלקת ריאות (ב) ב-דלקתיים (Ric) עם דלקת ריאות (Ricolt) ו- 2.5%) עם דלקת ריאות (Ricolt) עם דלקת ריאות), כולל דלקת ריאות (Ricolt) עם דלקת ריאות) עם דלקת ריאות (Ricolt) עם דלקת ריאות (Ricial) עם דלקת ריאות (Ricial) עם דלקת ריאות), לעומת 2, כולל דלקת ריאות (דלקת ריאות (Ricid) עם דלקת ריאות (Ricidicidicidolt) עם דלקת ריאות (Ricidolid) עם דלקת ריאות), לעומת 2, לעומת 2 עד בינונית של 2, כולל דלקת ריאות), לעומת 2 עד בינונית, כולל דלקת ריאות), ירידה של דלקת ריאות (דלקת דלקת ריאות (R

שתלים מטופלים ורפואה אישית

ההתכנסות של ייצור תוספים, הדמיה מתקדמת ומודל חישובי אפשרה שינוי לעבר שתלים טיטניום ספציפיים לחולה.נתוני CT Preoperative משמשים לייצור מודלים תלת-ממדיים של עמוד השדרה של המטופל, המאפשר למנתח המנתחים לדמות מיקום, להעריך, להתאים, לזהות סיבוכים פוטנציאליים לפני הכניסה לחדר הניתוח. Custombody יכול להיות תוכנן עם סטיות משולבות, התאמות, ומברגים חמורים כי הם מתאימים בהצלחה מוטציות אישיות או מוטציות מותאמות אישית.

בעוד שתלים ספציפיים לחולה יקרים יותר ודורשים זמני מוביל ארוכים יותר מאשר מכשירים סטנדרטיים, השימוש שלהם בניתוחים מורכבים, תיקון עיוות, שחזור על-קוולוגי קשור עם זמן קואופרטיב מופחת, פחות סיבוכים, ושיפור תוצאות רדיוגרפיים ו קליניות. כמו תשתיות דיגיטליות משתפרות ועלויות הייצור, שתלים טיטניום מותאמים אישית צפויים להיות נגישים יותר עבור מקרים שגרתיים.

אופקים עתידיים

מספר טכנולוגיות מתפתחות וכיוונים מחקר מבטיחים לשפר עוד יותר את הביצועים ואת התועלת של שתלים טיטניום ספינל ב MIS.

שתלים חכמים עם Integrated Sensing

הפיתוח של שתלים טיטניום "חכמים" המשלבים מיקרוסנסורים, תקשורת אלחוטית, וקצירת חשמל מתקדמת במהירות. שתלים אלה יכולים לפקח על מצב ההיתוך בזמן אמת על ידי מדידה של מתח, טמפרטורה, או תנופה חשמלית על פני ממשק העצם-השתל.טיפוס מוקדם הוכיחו את היכולת לזהות שינויים בעומס כמו התקדמות היתוך, שעלולים להזהיר רופאים לעיכוב או psoudosis מוקדם יכול להיות גם מעקב אחר קבוצות דלקתיות חכמות.

חומרים היברידיים וגלויים

חוקרים חוקרים מבנים היברידיים המשלבים טיטניום עם פולימרים ביוסרבנטיים כגון חומצה פולי-לקטית-co-glycolic חומצה (PLGA) או פוליתר ether ketone (PEEK) מורכב.בעיצובים אלה, ליבה של שלב טיטניום מספק כוח מכני מיידי בעוד הרכיבים הניתנים להתחדשות בהדרגה degrade, שחרור גורמים אוסטיאוגניים ויצירת מרחב לעצם המטרה היא ליצור 12 חודשים מוקדמים של השתלות צוואר הרחם.

מקום ההשתלות רובוטי-Aliced Implant Placement

מערכות רובוטיות כגון מזרקס X, Globus ExcelsiusGPS, ו רוזה ספינה כבר משולב עם השתלות טיטניום כדי לשפר את הדיוק ואת הכדאיות.פלטפורמות אלה להשתמש בתוכנה תכנון preoperative וניווט intraactive כדי להנחות את ידי המנתח או באופן אוטומטי תרגיל חורים עבור ברגים. סיוע רובוטי מפחית את עקומת הלמידה עבור טכניקות MIS, מצמצם את הצורך עבור פלואוסקופיה, וניתן להשיג דיוק גבוה יותר, במיוחד עבור מערכות אבטחה מורכבות יותר.

מסקנה

ההתקדמות בשתלי ספיניום שולמו באופן יסודי את הנוף של ניתוח עמוד השדרה פולשני מינימלית.שיפורים בייצור תוספים, פיתוח ⁇ , הנדסה פני השטח ועיצוב השתל יצרו מכשירים שאינם עולים בקנה אחד עם יעילות יותר בקידום היתוך, וקל יותר להציב באמצעות ענפים קטנים, ראיות קליניות מאשרות כי שתלים אלה להפחית את התחלואה, התאוששות, לספק תוצאות רדיו עמידות יותר, מצפה בטוח יותר של חומרים כימיים, תמיכה טכנית, להמשיך את החומרים המשתנים, ומאובטחים יותר, מעודדות יותר, תמיכה יעילה יותר, ומאובטחת, קידום חומרים אלה.

(בקריאה נוספת, לשקול את המשאבים האלה: סקירה מקיפה של ⁇ טיטניום ביישומים ביו-רפואיים הזמינים באמצעות ההרחבה:0) ,(PubMedcioFLT:1), תוצאות קליניות על כלובים מודפסים 3D מה-FLT:2Jour of Neurosurgery: SpineFLT 3: 7, וסקירה של טכנולוגיה חכמה ב-Othopes, אשר פורסם על ידי ELTS) ו-Fal ReLT5thal Research for the Technical Research on the VisualClincial Relicial of Neurosurgicial of Neurosurgery: 7.