Percetakan 3D Sedia Untuk Menangani Implan Badan Plastik

Selepas kemalangan menyebabkan seorang wanita berusia 40 tahun di Sweden mengalami kecederaan besar di kepala lewat tahun lalu, dia menerima implan cetakan 3D yang diperbuat daripada plastik yang dipanggil PEEK untuk membaiki tengkoraknya.

Ia adalah kali pertama hospital mereka bentuk dan mencetak 3D implan jenis ini di tapak, dan ia boleh membuktikan titik perubahan untuk pencetakan 3D dalam penjagaan perubatan.

"Setakat yang kami tahu, kami adalah yang pertama di dunia membuat implan 3D sepenuhnya di hospital, yang bermaksud bahawa implan itu akan disesuaikan dengan lebih baik kepada pesakit, sejak awal lagi," kata Einar Heiberg Brandt, jurutera perubatan dalam Fisiologi Klinikal. di Hospital Universiti Skåne, Sweden. "Ini akan membawa kepada pembedahan yang lebih pantas dan lebih sedikit komplikasi."

Pencetakan 3D dalam hospital masih di peringkat awal, tetapi menunjukkan janji yang hebat, pakar industri bersetuju. Walaupun pencetakan 3D telah digunakan dalam penjagaan kesihatan selama lebih sedekad untuk mengeluarkan implan titanium dan keluli tahan karat, plastik PEEK meluaskan peluang untuk teknologi beralih dari tingkat kedai pengeluar peranti perubatan dan ke makmal di hospital dan klinik di seluruh dunia.

Malah, kemudahan perubatan mewakili pasaran baharu yang luas untuk percetakan 3D. Segmen penjagaan kesihatan industri percetakan 3D, yang termasuk pergigian dan farmaseutikal cetakan 3D, kini bernilai hampir $3 bilion.

Percetakan 3D di Hospital

Institusi, seperti Mayo Clinic di Minn. dan hospital VA di seluruh negara, mempunyai makmal pencetakan 3D yang luas. Kerja di sana kebanyakannya dicetak 3D khusus pesakit model perubatan, alat latihan pembedahan, dan pendakap ortopedik. Walau bagaimanapun, dalam masa yang tidak lama lagi, hospital ini mungkin mencetak 3D implan khusus pesakit dalam PEEK untuk semua jenis pembedahan.

Menggunakan pencetak 3D dan filamen PEEK membawa senarai panjang faedah kepada hospital, sementara masih mempunyai halangan yang besar. Kaedahnya, jika dibandingkan dengan cara tradisional peralatan perubatan dibuat, iaitu pemesinan dan pengacuan suntikan, boleh dilakukan di tapak di tempat penjagaan. Ini bermakna implan yang lebih pantas, kos yang lebih rendah, dan koordinasi yang lebih rapat antara pakar bedah dan juruteknik yang menghasilkan implan.

Dengan menggunakan data pesakit daripada imbasan dan X-ray, hospital boleh mencetak 3D implan tersuai yang sesuai dengan tepat ke dalam ruang kecacatan.

Kajian menunjukkan bahawa implan khusus pesakit memendekkan masa pembedahan, mengurangkan risiko jangkitan, menghasilkan hasil yang lebih baik, dan secara mendadak mengurangkan tempoh tinggal di hospital. Mencetak implan 3D mengikut keperluan juga melegakan hospital daripada perlu menyimpan inventori implan mahal di tangan.

Walaupun, setakat hari ini, tiada implan PEEK bercetak 3D yang dikeluarkan di hospital yang diluluskan oleh FDA, yang mungkin akan berubah tidak lama lagi.

Sebuah syarikat permulaan Jerman yang mengkhusus dalam implan tengkorak PEEK cetakan 3D, Kumovis, berkata ia sedang melengkapkan halangan terakhir dalam proses kelulusan FDA.

"Terdapat banyak keseronokan di sekitar percetakan 3D di tapak di hospital dan projek yang memacu pembuatan pada tahap penjagaan dan menunjukkan apa yang mungkin," kata Miriam Haerst, pengasas bersama dan Ketua Pegawai Eksekutif bersama Kumovis.

yang berpangkalan di South Carolina Sistem 3D, salah satu pengeluar pencetak 3D tertua dan terbesar di dunia, baru-baru ini mengumumkan rancangannya untuk memperoleh Kumovis untuk berkembang dari implan logam untuk MENGINTIP implan di tempat penjagaan.

"Memandangkan teknologi [pencetakan 3D] menjadi lebih mesra pengguna untuk profesional perubatan, lebih banyak hospital akan dapat melaksanakan penyelesaian hujung ke hujung untuk pembedahan diperibadikan," kata Gautam Gupta, naib presiden dan pengurus besar amalan peranti perubatan Sistem 3D. "Ini akan mengganggu model penjagaan kesihatan sedia ada, meningkatkan kualiti penjagaan, dan yang penting, menyelamatkan lebih banyak nyawa."

Pemerolehan Kumovis sangat sesuai dengan perniagaan penjagaan kesihatan 3D Systems yang telah ditubuhkan dan menambah fokus baharu untuk mendesentralisasi pengeluaran implan perubatan.

"Mengalih pembuatan ke hospital akan menjadi pengubah permainan apabila ia datang kepada ketersediaan implan," kata Haerst.

Untuk hospital menjadi pengeluar, walau bagaimanapun, memerlukan kakitangan teknikal dan kejuruteraan, proses kawal selia, bersama dengan peralatan. Ini boleh diuruskan di tapak dalam perjanjian kerjasama oleh pengeluar peranti perubatan semasa, kata Haerst.

PEEK Plastik lwn Titanium untuk Implan

PEEK telah mendapat kelulusan FDA sebagai bahan implan selama bertahun-tahun apabila dimesin, tetapi belum lagi apabila dicetak 3D. Walaupun PEEK digunakan dalam banyak implan di pasaran hari ini daripada sangkar tulang belakang hingga ke sendi buku lali, PEEK cetakan 3D masih perlu membuktikan ia mempunyai sifat menanggung berat dan haus yang sama seperti PEEK yang digiling atau dibentuk.

Secara keseluruhannya, bahan bio-serasi ini mempunyai beberapa kelebihan yang dirasakan berbanding keluli tahan karat dan titanium: ia ringan, telap kepada ultrasound, dan boleh dikatakan tidak dapat dilihat oleh imbasan CT dan MRI yang membolehkan pemantauan pasca operasi yang lebih baik.

Selama bertahun-tahun titanium cetakan 3D mendapat reputasi untuk penyepaduan tulang yang lebih baik dan beribu-ribu implan sendi dan tulang belakang dicetak 3D setiap tahun oleh pengeluar utama, seperti Stryker. Tetapi PEEK telah berubah, kata Marc Knebel, ketua sistem perubatan di Evonik, yang mengeluarkan PEEK untuk percetakan 3D serta pengacuan suntikan dan pengilangan.

"Hari ini, PEEK boleh direka bentuk dengan bahan tambahan untuk mendapatkan ciri baharu, seperti osteointegrasi yang lebih baik," kata Knebel. “Kami sudah bekerjasama dengan beberapa hospital mengenai [implan cetakan 3D]. Yang pertama akan aktif dalam tempoh lima tahun akan datang.”

Makmal pencetakan 3D yang terletak di sebelah bilik pembedahan yang sedia untuk menghasilkan implan individu yang direka bentuk daripada data pesakit dengan segera masih jauh. Halangan pengawalseliaan kekal, kajian klinikal masih dalam proses, dan membina pembelian daripada hospital akan mengambil masa. Walau bagaimanapun, apa yang kita lihat hari ini adalah para inovator yang mengambil langkah pertama.