整形外科三维印刷 - 新种植体设计
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聚焦醫療:重建是整形的基礎,集結三位長庚整形外科副教授-癌症腫瘤切除後鼻重建,乳房重建/正顎手術/唇顎裂實例#台灣整形世界 (十一月 2024)
整形外科的未来,以及管理关节炎,骨折和其他肌肉骨骼疾病影响的患者的进步,是一个不断受到关注的主题。从干细胞到关节置换,外科医生和患者都对即将到来的下一步进展感兴趣。
最近感兴趣的领域之一是开发定制和特定患者的工具和植入物。希望通过允许设计更多定制植入物,可以更好地适应整形外科干预,并且对于需要接受外科手术的人来说,不太明显。
植入物的制造
医疗保健行业严重依赖制造业来提供整个医疗行业使用的各种产品。整形外科医生严重依赖制成品,制造业的发展以各种方式彻底改变了整形外科。从使用碳纤维定制牙套治疗的运动损伤的非手术治疗到变形肢体的外科重建,整形外科医生利用许多不同的材料和产品来帮助他们的患者。
任何时候制造业都有进步,整形外科医生可能会对这可能如何影响他们的工作感兴趣。最近制造业的一个变化是3D打印技术的进步。三维印刷改变了许多行业制造产品的方式。医疗保健行业也不例外,正在制作3-D技术的许多应用以满足各种医疗保健需求。在整形外科,一种严重依赖植入式设备的医学专业,3D打印技术一直是一个值得关注的领域。
三维印刷
三维制造的主要区别在于这是一种所谓的“增材制造”工艺。这意味着通过逐层添加材料来创建植入物以创建三维产品。这与“减法”工艺不同,在该工艺中,材料块被雕刻成所需的形状。增材制造已经存在多年,涉及许多行业,但对医疗保健行业来说相对较新。
传统上,整形外科植入物设计成多种不同的尺寸。例如,如果您正在接受髋关节置换术,就像去鞋店并尝试不同尺寸的标准鞋一样,您的整形外科医生会选择适合大多数人的各种髋关节植入物。虽然这些植入物通常效果很好,但是尺寸数量有限,而且有些人的解剖结构不符合特定的标准尺寸。
在整形外科手术中,三维打印已经用于许多不同的应用。例如,关节置换植入物已经定制。这些植入物中的一些已经用于常见的外科手术,例如髋关节置换和膝关节置换手术。此外,还通过三维增材制造设计了脊柱植入物。另一个应用是患者专用仪器的设计。在这种情况下,使用的实际植入物是标准尺寸,但是外科医生用于准备植入物的器械是定制设计的。最后,增材制造已被用于设计用于严重畸形,肿瘤手术的复杂植入物,以及当没有可用于复杂重建手术的标准植入物时的情况。
定制植入物
许多患者对定制植入物感兴趣。他们希望确保在关节置换时使用的植入物的尺寸完全适合他们的身体。目前,外科医生实际植入定制的关节置换术非常罕见。通常,当人们谈论定制植入物时,他们实际上已经插入了标准植入物,并且针对其特定解剖结构设计了定制切口。定制关节置换,其中植入物实际上是专门为个体患者设计的,目前不是标准的外科手术。
真正的定制植入物的潜在优势,即植入的假体是专门为个体患者设计的,是复制关节正常力学的能力。在某些情况下,标准尺寸的种植体可能有点太长,有点太短,有点太宽或有点太窄。在大多数人中,您的外科医生可以弥补微妙的变化,但在某些情况下,人们有不寻常的解剖结构,他们很难适应标准植入物。定制种植体设计可以让您的外科医生更好地控制这些变量。
坚持骨
您的外科医生感兴趣的增材制造的另一个方面是能够设计能够很好地粘附到周围骨骼的植入物。有不同的方法将植入物固定到骨头上。螺钉和线的使用通常用于骨折治疗,其中植入物仅需要持续直到骨折愈合。骨水泥的使用很常见,但使用它已经下降。虽然这是保护植入物的有效方法,但是存在植入物随着时间推移而松动的担忧。将植入物固定到骨骼上的最佳方法之一是使用具有多孔涂层的植入物,骨骼可以随时间生长。
多孔涂层植入物通常用于关节置换手术,但并非所有植入物都可以用多孔涂层容易地设计。三维印刷使得多孔涂层更多可能应用于各种几何表面。
来自DipHealth的一句话
毫无疑问,整形外科的未来与今天的工作方式大不相同。其中一个更令人兴奋的领域是开发制造整形外科植入物的新技术。三维打印是一种用于设计目前用于复杂重建手术的定制整形外科植入物的技术。随着时间的推移,使用三维打印可能变得更加普遍并且更广泛地用于标准整形外科手术。