engineering-design-and-analysis
שיקולים עבור השתלות ספיןאל כדי לשפר את תוצאות המטופלים
Table of Contents
עמוד השדרה הצווארי הוא מבנה עדין אך עמוס, מחויב בתמיכה בראש תוך מתן מגוון רחב של תנועה בגמישות, הרחבה, וסיבוב.כאשר מחלה ניוונית, טראומה, גידול או עיוותים מערכת חומרת הרחם הזו, שתלים ספינים צוואר הרחם הופכים קריטיים עבור שיקום ותפקוד נוירולוגי.
ראשי התיבות של Cervical Spinal Implants
עיצוב השתלת צוואר הרחם יעיל דורש איזון זהיר של כמה גורמים תלותיים.אלה כוללים ביו-תחרותיות, יציבות מכנית, קלות של השתלה, ועמידות ארוכת טווח תחת טעינה מחזורית.כל גורם חייב להיות מטופלים לא בבידוד אלא כחלק ממערכת כפייה שמכבדת הן את האנטומיה והן את תהליך הריפוי הביולוגי.
אפשרויות ל-Biocompatibility and Materials Selection
(ההתאמה הביולוגית נותרה נקודת המוצא הלא ניתנת להשגה עבור כל חומר השתלת ספין-אל.החומר חייב לא להצית תגובה דלקתית כרונית, צריך להתנגד לשחיתות בסביבה הפיזיולוגית, וחייב לאפשר הדמיה נאותה (למשל, תאימות MRI) עבור שתלים צוואר הרחם, שני החומרים הנפוצים ביותר הם FLT:0titan ⁇ FLTread:1 (לפרק 3) ו- Epther (E)
(FLT:0) ⁇ טיטניום (FLT:1) מציעים כוח גבוה, עמידות עייפות מעולה, ומודולולוציות של גמישות קרוב יותר העצם מאשר נירוסטה פלדה, צמצום הלחץ מגן על כל חמצני טבעי שלהם קיים מספק עמידות קורוזיה ומאפשרים לוציינטציה מסוימת גם כן, חומר ניקוי של פחמן-מרכז, עם זאת, טיטניום יכול ליצור חפץ על CT ו-MRI, אשר עלול לסבך את ההערכה שלאחר ניתוח הדמיה לאחר אימון, אך גם כן, אך גם כן, כולל של חומר ניקוי של חומר זה יכול להיות יעיל של חומר ניקוי של חומר זה יכול גם הוא גם כן, כולל של חומר ניקוי.
תכונות מכניות ו Fit
השתלים שהוא מטעה מבחינה מכנית בעמוד השדרה צוואר הרחם יכול לייצר סיבוכים.עבור כלובים בין הגוף, המכשיר חייב לספק מספיק תמיכה בעמודה אחורית כדי לשחזר את גובה הדיסק ואת לורדוזיס תוך מתן שיתוף עומס דרך לוחות קצה ונדיליים. Implants כי הם נוקשים מדי יכול לגרום התאמות או לחץ, בעוד אלה גמישים מדי עשויים לא לספק יציבות נאותה כדי להקל על ההיתוך הטבעי של 8 מעלות צלזיוס עשוי להחליף את הגדלה אחת.
החלפת גיאומטריה ותיקון
הגיאומטריה של צלחת צוואר הרחם או כלוב חייבת לספק תיקון ראשוני מאובטח ללא הפרעה מבנים סמוכים.לוחות צוואר הרחם הקדמי צריך להיות פרופיל נמוך כדי למזער dysphagia ולמנוע גירוי רקמות רך. Screw זוויות, בין אם קבוע או משתנה סבך, להשפיע על משיכת כוח ותיקון גוף פתורים הם כוללים מנגנונים למניעת מברגו לאחור, מורכבות בבניית רב-מסלולאריים, כדי להבטיח כיבוד צבע לא מתאים.
אוסאוליננקה והנדסת פני השטח
הצלחה לטווח ארוך תלויה באינטגרציה ביולוגית של המכשיר עם כאבי עצם שמסביב.פני השטח הם אמצעי עיקרי לקידום שילוב זה, במיוחד עבור שתלים טיטניום, אשר יכול להשיג מגע העצם ישיר (osseointegration) כאשר מוכן כראוי.עיצוב עבור אוסווינטציה להפחית את הסיכון של פיברוס encapsulation ו- laxning, אשר מוביל ניתוח היתוך כושל ושיקום.
כוונון וטקסט
[המשטחים הפוריים] – שנוצרו על ידי פלסמה ריסוס, חטא של ציפוי טיטניום beads, או ייצור תוספת - תוך כדי הגדלת שטח השטח זמין עבור צמיחה העצם ולספק גרף תלת מימדי עבור אינטרלוק מכני. פומפיום גדל בטווח של 100-500 מיקרומטרים העצם נחשב אופטימלי עבור שטף העצם.
מחקר שנערך בשנת 2021 ב-PEEK סטנדרטי, ומצא שיעור ההיתוך גבוה משמעותית ב-12 חודשים עם הקבוצה המכוסה (FLT:2Pubsated PEEK עם PEEK סטנדרטית ומצאו שיעורי היתוך גבוהים יותר ב-12 חודשים עם הקבוצה המכוסה (FLT:2PubMedFLT 3: 3) הוכחה זו מדגישה את החשיבות של עיצוב פני השטח בשיפור תוצאות קליניות.
תרופות ו-Euting Surfaces
מעבר לציפויים פסיביים, משטחים פעילים המשחררים גורמים צמיחה (כגון חלבונים מורגנטיים העצם, BMPs) או סוכנים אנטימיקרוביאליים מייצגים גבול בעיצוב השתל. בעוד BMP-2 שימש קלינית כדי לשפר את ההיתוך, השימוש בו נשאר שנוי במחלוקת בשל סיבוכים תלויי מינון כולל גינון heterotopic ossification ונפיחות.
Biomechanics ו-Los Sharing
הבנת הסביבה הביומכנית של עמוד השדרה צוואר הרחם היא המפתח לתכנון שתל שיפקד ביעילות על חיי המטופל.עמוד השדרה צוואר הרחם חווה עומס מורכב כולל דחיסה, התכה, ו torsion. שתל כי הוא נוקשה מדי מכדי לטעון את עצם graft ו vertebrae צמוד, המוביל למתח ופוטנציאל subsidence.
Stand-Alone vs. Plate-and-Cage Builds
מבחינה היסטורית, כריתת צוואר הרחם והיתוך (ACDF) השתמש graft בין גוף מוסף עם צלחת אחורית.בעיות עם dysphagia הקשורים צלחת ו ossification ברמה הקרובה הובילה לפיתוח של כלובים עמידים עם תיקון משולב - או מנעול ברגים או הרחבות דמויות צלחת.זה לספק יציבות מיידית ל plating מסורתי תוך צמצום אפשרויות הדבקה ודימום דומות (אך לעתים קרובות).
המונחים: path
לא כל המטופלים דורשים היתוך. Cervical דיסק arthroplasty (CDA) הוא חלופה גבוהה לקליטורים מתאימים.עיצוב של דיסק צוואר הרחם חייב לשכפל את הטווח הטבעי של תנועה במתח, הרחבה, מאוחר יותר bending, וסיבוב תוך מתן חששות axial-H כוללים זעזועים פנימיים ארוכים.
מעשיות כירורגית ואס של השתלת
השתל שהוא מושלם מבחינה ביומכנית אבל מכוונן במקום יוביל לניתוחים ארוכים יותר, אובדן דם מוגבר, ושיעורי סיבוך גבוהים יותר.מעצבים חייבים לשתף פעולה עם מנתחים כדי ליצור מכשירים ושתלים אינטואיטיביים ויעילים.תכונות המאפשרות ניתוח כוללים צלחות טרום-קוטרנטיות שמתאימות לאנטומיה ונדונית טיפוסית, צבע קוד או ממולאים, מכשירים המאפשרים עקביים ובטוחים עבור כלוב מודרני, לדוגמה, כגון לוחות זמנים מורכבים, אשר יש צורך, אשר משפרים יותר, כגון פונקציות קבועות, כגון תצורה אופייניים, אשר משפרים, כגון פונקציות קבועות, אשר נועדו יותר, כגון פונקציות קבועות, כגון תצורה של זמן, כמו גם תכונות קבועות, אשר משפרות, כמו גם תכונות קבועות, אשר משפרות, כגון פונקציות קבועות, אשר משפרות, כגון פונקציות קבועות, כגון פונקציות קבועות, כגון פונקציות קבועות, אשר משפרות, אשר משפרות, כגון פונקציות קבועות, כגון פונקציות קבועות, אשר משפרות, כגון פונקציות קבועות, כגון פונקציות קבועות, כגון פונקציות קבועות, אשר משפרות, כגון פונקציות קבועות, כגון תצורה של זמן, אשר משפרות, אשר משפרות, אשר משפרות, כגון תצורה של תאים
צמצום הסיכון של בעיות של Dysphagia ו Adjacent Segment
דיפלוג'יה פוסטאקטיבית היא אחת הסיבוכים הנפוצים ביותר אך לעתים קרובות underreported לאחר ניתוח צוואר הרחם הקדמי.עיצוב Implant יכול להפחית את הסיכון הזה. לוחיות בעלות פרופיל נמוך שיושבות עם גוף צלולי, להפחית את הלחץ על esophagus. כמה עיצובים חדשים להשתמש ב- אפס-פרופיל משולב כי להימנע מאפקטים מפוסקים של ציפוי טבעי.
מטופלים-שותפים ומנהגים
הזמינות הגוברת של טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית פתחה את הדלת להשתלים ספציפיים של צוואר הרחם ספין-צוואר הרחם.שימוש במודלים אנטומיים מבוססי CT, מנתחים יכולים להזמין שתלים בדיוק מתאימים לגיאומטריה של ה- endplate, ממדים גוף ויזואלי, וריפוי מקומי של המטופלת המסורתית ממשיכה להיות בעלת ערך מיוחד בחולים עם angenitalaomalies, ניתוחים קודמים שמשתנים את האנטומיה, או גידולי-rererererereatives, דורשים photium מוקדם יכול לכלול מותאמים אישית, אך ורקמותרפיסטמיטיבית של מחזורי איכות גבוהה יותר.
שיקולים ושיקולי איכות
תכנון השתלת צוואר הרחם לשימוש קליני דורש דבקות לסטנדרטים רגולטוריים קפדניים. בארצות הברית, ה- FDA מסווג התקנים ולוחות גוף צוואר הרחם כמכשירים רפואיים מסוג II, בדרך כלל דורש הודעה מוקדמת של 510(k) המציגה שוויון משמעותי למכשיר טרום-משפטי (ASA) עבור חומרים סטנדרטיים לניהול מערכות ניהול תהליכים, אינדיקציות חדשות או מכשירים מותאמים אישית, בדיקות לא-קליניות נרחבות יותר עשויות להיות נחוץ, כולל 10997 בדיקות תאימות לבדיקות סטנדרטיות ובדיקה של מערכת הפעלה (ISOF17) בדיקות טיפולית (SIF17) ובדיקה סטנדרטית)
עיצוב השתלות עתידי ב Cervical Implant Design
התחום ממשיך להתפתח במהירות. שתלים חכמים עם חיישנים משובצים המדגמים, מתח, או טמפרטורה נחקרים כדי לספק משוב בזמן אמת על מצב ההיתוך. biodegradable שתלים עשויים מסגסוגת מגנזיום או פולימרים יכולים להציע תמיכה זמנית ולאחר מכן לפזר, הימנעות בעיות קבועות הקשורות לחומרה כגון prominence ו- Stressing. עם זאת, אלה עדיין בשלבי מחקר מוקדמים לטווח קרוב, במהירויות מיקרו-מערכת העיכול, כמו גם שיפור של תהליכי בקרה מיידית של תהליכי בקרה, כמו גם של יעילות ואפקטים של אינטליגנציה, כמו גם ב-מערכת הפעלה, כמו גם באפקטים מבוקרת של חומרת של חומרת-מערכת הפעלה, כמו גם, כמו גם ב-מערכת הפעלה, כמו גם ב-מערכת הפעלה.
(ה) שיתוף פעולה חיצוני בין מהנדסים, רופאים ומומחים רגולטוריים הוא חיוני.לדוגמה, המכון הלאומי של BioengineeringFLT:1) תומך במחקר עבור ביו-חומרים מתקדמים עבור שתלים בעמוד השדרה, בדומה לכך, המכון הלאומי של FLT:2AS הבינלאומי 3FLT 3FLT מספק מסגרת לתקינה ובדיקה.
מסקנה
אופטימיזציה של שתלים ספין-ממדיים צוואר הרחם היא אתגר רב-ממדי הדורש איזון ביצועים ביומכניים, ביו-גמישות, קלות השימוש כירורגי, ואינטגרציה ביולוגית ארוכת טווח.כל החלטה, מבחירה חומרית וממשטח ועד לגיאורגיה ושיטת תיקון, יש ירידה בתוצאות הזרם עבור תוצאות המטופל - שיעורי ההיתוך, פרופילים מדעיים מסבך, ואיכות החיים.