Produzione 3-D in chirurgia ortopedica
Una delle aree di recente interesse è stata lo sviluppo di strumenti e impianti realizzati su misura e specifici per il paziente. La speranza è che, consentendo la progettazione di più impianti personalizzati, gli interventi ortopedici saranno meglio adattati e meno evidenti per le persone che devono sottoporsi a una procedura chirurgica.
Produzione di impianti
L'industria sanitaria è fortemente dipendente dalla produzione per fornire i vari prodotti utilizzati in tutta la professione medica. I chirurghi ortopedici fanno molto affidamento sui prodotti fabbricati e gli sviluppi nella produzione hanno rivoluzionato l'ortopedia in vari modi. Dal trattamento non chirurgico delle lesioni sportive trattate con tutori personalizzati in fibra di carbonio alla ricostruzione chirurgica degli arti deformi, i chirurghi ortopedici utilizzano molti materiali e prodotti diversi per aiutare i loro pazienti.Ogni volta che c'è un avanzamento nella produzione, i chirurghi ortopedici sono probabilmente interessati a come questo potrebbe influenzare il lavoro che fanno. Uno dei recenti cambiamenti nella produzione è il progresso della tecnologia di stampa 3D. La stampa tridimensionale ha cambiato il modo in cui molte industrie producono prodotti. Il settore sanitario non è diverso e molte applicazioni della tecnologia 3-D vengono prodotte per soddisfare le varie esigenze di assistenza sanitaria. Nella chirurgia ortopedica, una specialità medica che fa molto affidamento su dispositivi impiantabili, la tecnologia di stampa 3-D è stata un'area di grande interesse.
Stampa 3D
La principale differenza rilevata con la produzione tridimensionale è che si tratta di un cosiddetto processo di "produzione additiva". ciò significa che gli impianti vengono creati aggiungendo materiale strato per strato per creare un prodotto tridimensionale. Questo si distingue da un processo "sottrattivo" in cui un blocco di materiale viene scolpito in una forma desiderata. La produzione additiva esiste da un certo numero di anni e molte industrie, ma è relativamente nuova per il settore sanitario.Tradizionalmente, gli impianti ortopedici sono progettati in diverse dimensioni. Ad esempio, se ti stai procurando una protesi d'anca, proprio come andare in un negozio di scarpe e provare su scarpe di dimensioni diverse, il tuo chirurgo ortopedico avrebbe una varietà di opzioni per l'impianto dell'anca pensate per adattarsi alla maggior parte delle persone. Mentre questi impianti spesso funzionano bene, esistono dei limiti nel numero di taglie e alcune persone hanno un'anatomia che non si adatta bene a una misura standard specifica.
Nella chirurgia ortopedica, la stampa tridimensionale è stata utilizzata per numerose applicazioni diverse. Ad esempio, gli impianti di sostituzione dell'articolazione sono stati fabbricati su misura. Alcuni di questi impianti sono stati utilizzati in procedure chirurgiche comuni come la sostituzione dell'anca e la chirurgia di sostituzione del ginocchio. Inoltre, gli impianti spinali sono stati progettati anche attraverso la produzione additiva tridimensionale. Un'altra applicazione è stata la progettazione di strumentazione specifica per il paziente. In questa situazione, gli impianti attuali utilizzati sono di dimensioni standard, ma gli strumenti che il chirurgo utilizza per preparare l'impianto sono progettati su misura. Infine, la produzione additiva è stata utilizzata per la progettazione di impianti complessi utilizzati per deformità gravi, chirurgia del tumore e situazioni in cui non sono disponibili impianti standard per la chirurgia ricostruttiva complessa.
Impianti personalizzati
Molti pazienti sono interessati a protesi personalizzate. Vogliono assicurarsi che gli impianti utilizzati al momento della loro sostituzione dell'articolazione siano perfettamente dimensionati per il loro corpo. Al momento, è molto raro che un chirurgo implementi una sostituzione dell'articolazione su misura. Di solito, quando le persone parlano di impianti personalizzati, hanno in realtà un impianto standard inserito e un taglio personalizzato è progettato per la loro specifica anatomia. Le sostituzioni articolari personalizzate, in cui gli impianti sono effettivamente progettati specificamente per un singolo paziente, non sono attualmente una procedura chirurgica standard.Il potenziale vantaggio di un vero impianto personalizzato, in cui la protesi impiantata è specificamente progettata per un singolo paziente, è la capacità di replicare la normale meccanica di un'articolazione. Ci sono circostanze in cui un impianto di dimensioni standard può essere un po 'troppo lungo, un po' troppo corto, un po 'troppo largo, o un po' troppo stretto. Nella maggior parte delle persone, il chirurgo può compensare le variazioni sottili, ma ci sono alcune situazioni in cui le persone hanno un'anatomia insolita che possono essere difficili da adattare agli impianti standard. La progettazione personalizzata dell'impianto potrebbe consentire al chirurgo una migliore capacità di controllo per queste variabili.
Aderendo a Bone
L'altro aspetto della produzione additiva che interessa al chirurgo è la capacità di progettare impianti che aderiranno bene all'osso circostante. Esistono diversi modi per fissare un impianto all'osso. L'uso di viti e fili è tipicamente utilizzato per il trattamento delle fratture, in cui l'impianto deve durare solo fino alla guarigione della frattura. L'uso del cemento osseo è comune, ma l'uso di esso è diminuito. Mentre questo è un metodo efficace per proteggere un impianto, ci sono preoccupazioni per gli impianti che si staccano nel tempo. Uno dei modi migliori per fissare un impianto all'osso è quello di utilizzare impianti con rivestimento poroso in grado di far crescere l'osso nel tempo.Gli impianti con rivestimento poroso sono spesso utilizzati nella chirurgia di sostituzione delle articolazioni, ma non tutti gli impianti possono essere facilmente progettati con un rivestimento poroso. La stampa tridimensionale ha reso possibile il processo di applicazione di un rivestimento poroso su un'ampia varietà di superfici geometriche.
