3d-printed Spinal İmplantlar Cerrahi Planlama ve Çıktıları Nasıl Değiştirilir

3D-Yazılmış Spinal İmplantlar Cerrahi Planlama ve Çıktıları Nasıl Değiştirilir

Spinal cerrahi uzun zamandır ortopedik ve nörosurgical inovasyonun sınırında durdu, her hastanın benzersiz anatomisi ile uyumlu olan her hastaya ait olan marjın, daha önce yapılan 3D baskı ile ulaşılabilmesi için.Bu makale bu implantların arkasındaki teknolojiyi araştırıyor.

3D-Yazılmış Spinal İmplantları Anlayın

3D-printed omur implantları yüksek çözünürlüklü görüntülemeden elde edilen dijital modellerden hastaya özgü veya standart büyüklükteki cihazlardır (CT) veya hastanın omurga taramalarından farklı olarak, kondüktörler için karmaşık anatomik özelliklerini kopyalayabilirler, bu implantlar yüksek çözünürlüklü görüntülemeden elde edilirler -tipik olarak tomografi (CT) veya manyetik rezonans görüntüleme (MRI) gibi toksik rezonans görüntüleme (MRI) ve lazerler gibi komplikeli polimerler, kompleks anatomik özelliklerini kopyalayabilirler.

Omur implantlar için en yaygın 3D baskı teknolojileri seçici lazer sönüllü (SLM) ve elektron kirişi rasyonal tozun her ikisi de yüksek hassasiyetle katı yapılara döküldü. Bu yöntemler, ince iç geometriler için izin verir - trabecular gibi-gözlü ağlar - bu tür mekanik özellikleri sadece implant sertlik (misyonlu stres kalkanı) değil (aynı zamanda biyolojik düzeltme için bir gözlemleyici sağlar.

Özel implantlar karmaşık revizyon cerrahileri için ayrılmıştır, şiddetli deformiteler (örneğin, füzyon cihazları) stabilite ve füzyon oranlarının artırılmasına yönelik yüzey özellikleri güçlendirebilir. Standart implantların tedarik zincirlerine de uygun şekilde basamaması ve hastaneler için envanteri azaltamaz.

Üretim Süreci

3D baskılı bir omurga implantı için iş akışı tıbbi görüntüleme ile başlar. Etkilenen omur segmentinin bir CT taraması, 3D dijital omurga ve çevre yapıları katmanlarının implantı tasarlamak için mühendislerle işbirliği yapılır: vida trajektörleri, kafes boyutları, Lordotic açıları ve en iyi osseointegration için reflektif bir yazılım kullanarak yapılır. Tasarım daha sonra bir yazıcıya aktarılır.Profantrasyon tabakaları, modele göre füzyon.

Geleneksel İmplantlar Üzerinde Anahtar Avantajlar

Konvansiyonel omur implantlar - statik kafesler, çubuklar veya vidalar - standart boyutlarda kitlesel olarak üretilen, hastalar arasında büyük anatomik yetimler için tam olarak hesaplanamazlar. 3D-printed implantlar bu sınırlama başı-on, birkaç farklı klinik fayda sunuyor.

Unmatched Customization

Her implant hastanın kendi görüntüleme verilerinden tasarlanmıştır, uygun şekilde üstündür. Bu özellikle de cervical ve lumbosacral omurgasında, klübünlü veya son sütun kontraksiyonda küçük yanlış uyumların bile sübvansiyona yol açabilir (parçacık vücut içine implantın atılması), pnömürücüküroz veya eksiyonel segment dejeneratif.

Operatif Zaman ve Kan Kayıpları

Preoperatif planlama, hastaya özgü modeller ve kılavuzlar, geleneksel olarak karmaşık rekontasyonlar için ameliyat sonrası 20-40 oranında azaltılamayan bir implantla, kan kaybı ve anestezi maruziyetinde azaltılan 3D-printed implant ile birlikte, tedavi edilen aplikasyonlar tekrar kontrol etmeden güvenle gerçekleşebilir. Çalışmalar, karmaşık rekonsasyonlar için% 20-40 oranında azaltımlar rapor edilir.

Geliştirilmiş Osseointegration ve Fusion

Kontrollü porselen boyutlarda (tipik olarak 300-800 μm) ve yüksek porosite (60-80%) kemik ingrowth ve vaskütasyon oranını kolaylaştırabilir, fibrous encapsülasyonunda sonuçlanabilir, pnömatik metal implantlar ve transforaminal füzyon (ACDF) ve transforaminal füzyon prosedürlerini destekler.

Karmaşık Patoloji için Özgürlük

Tüm veya kısmi omurgalı reksiyon gerektiren omur tümörleri için (spondylektomi), 3D baskı, resected kemik.Bu implantlar, vida delikleri, lattice parçaları ve hatta tek bir monolithic parça için ek puanlar içerir. Benzer şekilde, şiddetli scoliosis, özel büyüyen çubuklar ve interbody kafesler ve interjetureleri zamanla yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş üretilebilir.

Preoperatif Cerrahi Planlaması Üzerine Etkisi

3D baskılı anatomik modellerin kullanılabilirliği - hastanın omurgasının fiziksel kopyaları - devrime dayalı cerrahi hazırlık. Son implant 3D baskılandığında bile, omurga ve uygulama vida yerleştirmeleri veya osteotomies tam ölçekli bir model tutma yeteneği belirsizliği azaltır.

Birçok lider omurga merkezleri, cerrahi plan şimdi implantın sanal modeli etrafında inşa edilmiştir. Bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımı kullanarak, cerrahi ekip, resection veya düzeltmeyi tam olarak tedavi eden ve özel cihazla ilgili düzeltmelere ihtiyaç duyar.

prova ve eğitim

3D-printed modeller, yerleşik eğitim ve cerrahi prova için de paha biçilmez. Treneler, gerçekçi bir kopya üzerinde karmaşık baskılar veya enstrümanlar uygulayabilir, öğrenme eğrilerini hızlandırabilir. Nadir veya son derece atip durumlar için, tüm cerrahi ekibi, iletişimin teşvik edilmesi ve intraoperatif sürprizlerin olasılığını azaltabilir.

Klinik Çıktılar ve Kanıtlar

Klinik kanıtlar büyüyen bir vücut, 3D baskılı omurga implantlarının geleneksel alternatifler üzerindeki avantajlarını destekler. 2022 PEEK veya titanyum destekli kafesler ([D-printed kafesler için 3D-printed kafesler) ile kıyaslanmış ve daha düşük prestiji oranları (%95,0) özel 3D-parlanan hastalardan farklı olarak incelenenler için yapılan bir kayıt testi[D-parlaklar için% 92,0)

Hastaya aktarılan sonuçlar da daha hızlı kurtarmayı yansıtıyor. Operasyon sonrası tükenme süresine ve daha az ihtiyaç duyarsızlaştırmaya izin verirken, daha önce harekete geçmeme izin veriyor.Incervical omurga vakalarında, özel implantlar daha iyi bir restorasyonla ilişkilendirilmiş ve disphagia oranlarının 5 yıldan daha düşük olmasıyla karşılaştırıldığında daha düşük bir ön plakalar ortaya çıkıyor.

Örnek: Özel Craniocervical Junction İmplant

Dikkat çekici bir uygulama, craniocervical bir kavimdedir, anatomi çok değişken ve geleneksel implantlar genellikle başarısız olur.Bir yayınlanan dava, önemli yapılarla bir hastayı tarif etti. hasta 1 yıl takip eden sağlam füzyon ve nörolojik gelişme gösterdi ([D-printed titanyum occipitocervical plaka.)

Düzenleme ve Kalite Tahminleri

3D baskılı implantların klinik uygulamalara girişleri titiz düzenleyici gözetimle eşlik edilmiştir. Amerika Birleşik Devletleri'nde, Gıda ve İlaç Yönetimi (FDA) sınıflamaları en omur implantları Sınıf II veya Sınıf III cihazları olarak gösterir. Özel implantlar belirli premarket bildirim gereksinimlerinden muaf olabilir, ancak üreticiler hala kaliteli sistem düzenlemeleri ve tasarım kontrolleri ile uyumludur.

Hastaneler ve cerrahlar ayrıca sterilizasyon, biyokompatlanabilirlik testleri ve mekanik doğrulamayı dikkate almalıdırlar çünkü her özel implant düşük hacimde üretilir, üreticiler yapısal bütünlüğü sağlamak için simülasyona ve imha edici testlere güvenirler. Amerikan Society for testing and Materials (ASTM) standartlar geliştirdi (örneğin, ASTM F3301) özellikle tıbbi cihazlar için, toz kalitesini kapsayan katkı maddeleri için, yönlendirme ve işleme.

[FONT:0]İmportantly[Dönemli olarak , hastanelerde her implantın özel olması gerekmez ve özel bir cihazın liderlik süresi olmadan rutin füzyonlar için kullanılabilir.

Meydanlar ve Sınırlar

Söz konusu söze rağmen, 3D yazıcılı omurga implantlarının yaygın olarak kabul edilmesi birkaç engelle karşı karşıyadır. Maliyet birincil bir engel olmaya devam etmektedir: Özel implantlar, iki ila dört kat daha geleneksel olanlardan daha fazla maliyetle ve hastaya özel cihazlar için geri ödeme kodları hala gelişmektedir. Tasarım-tavre zaman çizelgesi – görüntüleme merkezleri, mühendisler ve düzenleyici organlar arasında bile, acil travma operasyonları için mümkün olmayabilir.

Ayrıca, 3D baskılı metallerin uzun süreli yorgunluk davranışı henüz tam olarak karakterize edilmez.İlk mekanik testler umut verici olsa da, karmaşık iç yapılar, özellikle yüksek düzeyde fiziksel aktiviteye sahip olan hastalar için gecikebilir bir bağ oluşturabilir.

Son olarak, cerrahlar ve hastane personeli için öğrenme eğrisi devletsiz olamaz. Özel implant planlarını yorumlayın, 3D baskılı kesme kılavuzlarını kullanarak ve uygun intraoperatif olarak mevcut navigasyon sistemleri ve robotları ile entegrasyon gerektirir, ancak tüm merkezlerin bu teknolojilere erişimi yoktur.

Future Yol Tarifi

Devam eden araştırmalar, normal metal yapıların ötesinde 3D baskılı omurga implantlarının yeteneklerini genişletmek istiyor. Polycaprolactone (PCL) veya takviyeli kompozitler, zamanla çözebilecek olan büyüme dostu implantlar için araştırılıyor. Bioprinting – canlı hücrelerin ve büyüme faktörlerinin ayrıştırılması – preklinik aşamalarındaki hepatitleri – canlı omurları yaratma potansiyelini tutarlar, kemik iyileşmesi.

Başka bir sınır, sensör teknolojisinin 3D baskılı implantlara entegrasyonudur. Araştırmacılar, omur kafeslerde gerçek zamanlı yük paylaşımı ve füzyon durumu postoperatif olarak takip etmek için omurgalı çatlakları ve kablosuz iletişim modülleri gömülür.Böyle akıllı implantlar klinikleri erken mekanik başarısızlık veya nonunion belirtileri geliştirir.

3D baskı donanımları daha hızlı ve daha ucuz hale gelirken, nokta bakım üretimi - hastanelerin kendi implantlarını yerinde üretmiştir - bu, ciddi zamanları azaltır ve acil durumlar için aynı gün özel implant oluşturmasını sağlar. FDA zaten tıbbi cihazlar için rehberlik yayınladı, hizmet içi üretim kapısını açıyor (Kaynak: FDA)