3-D-Fertigung in der orthopädischen Chirurgie
Eines der Gebiete von neuestem Interesse war die Entwicklung von Instrumenten und Implantaten, die maßgeschneidert und patientenspezifisch sind. Die Hoffnung ist, dass orthopädische Eingriffe durch die Möglichkeit, individuellere Implantate zu entwickeln, für Menschen, die sich einem chirurgischen Eingriff unterziehen müssen, besser geeignet und weniger auffällig sind.
Herstellung von Implantaten
Die Gesundheitsbranche ist in hohem Maße auf die Herstellung angewiesen, um die verschiedenen Produkte zu liefern, die im gesamten medizinischen Fachbereich verwendet werden. Orthopäden verlassen sich stark auf gefertigte Produkte, und die Entwicklungen in der Fertigung haben die Orthopädie auf vielfältige Weise revolutioniert. Von der nicht-chirurgischen Behandlung von Sportverletzungen, die mit Carbonfaser-Zahnspangen behandelt wurden, bis hin zur chirurgischen Rekonstruktion deformierter Gliedmaßen, verwenden orthopädische Chirurgen viele verschiedene Materialien und Produkte, um ihren Patienten zu helfen.Immer wenn es Fortschritte in der Fertigung gibt, sind Orthopäden wahrscheinlich daran interessiert, wie sich dies auf die von ihnen geleistete Arbeit auswirken könnte. Eine der jüngsten Änderungen in der Fertigung ist die Weiterentwicklung der 3D-Drucktechnologie. Der dreidimensionale Druck hat die Art und Weise verändert, in der viele Branchen Produkte herstellen. Die Gesundheitsbranche ist nicht anders und viele Anwendungen der 3-D-Technologie werden entwickelt, um die unterschiedlichen Bedürfnisse des Gesundheitswesens zu befriedigen. In der orthopädischen Chirurgie, einer medizinischen Spezialität, die stark auf implantierbaren Geräten beruht, war die 3D-Drucktechnologie ein Bereich von großem Interesse.
3d Drucken
Der Hauptunterschied bei der dreidimensionalen Fertigung besteht darin, dass dies ein sogenannter "additiver Fertigungs" -Prozess ist. Dies bedeutet, dass Implantate durch schichtweises Hinzufügen von Material zu einem dreidimensionalen Produkt erstellt werden. Dies unterscheidet sich von einem "subtraktiven" Prozess, bei dem ein Materialblock in eine gewünschte Form gebracht wird. Die additive Fertigung gibt es schon seit einigen Jahren und in vielen Branchen, ist jedoch für die Gesundheitsbranche relativ neu.Traditionell werden orthopädische Implantate in mehreren verschiedenen Größen entworfen. Wenn Sie sich beispielsweise einen Hüftersatz zulegen würden, ähnlich wie wenn Sie in ein Schuhgeschäft gehen und verschiedene Größen von Standardschuhen anprobieren, hätte Ihr Orthopäde eine Vielzahl von Optionen für Hüftimplantate, die für die meisten Menschen geeignet sind. Während diese Implantate häufig gut funktionieren, gibt es Einschränkungen bei der Anzahl der Größen, und manche Menschen haben eine Anatomie, die einer bestimmten Standardgröße nicht gut entspricht.
In der orthopädischen Chirurgie wurde dreidimensionales Drucken für eine Reihe von verschiedenen Anwendungen verwendet. Beispielsweise wurden Gelenkersatzimplantate maßgeschneidert hergestellt. Einige dieser Implantate wurden bei üblichen chirurgischen Eingriffen wie Hüft- und Kniegelenkersatzoperationen verwendet. Darüber hinaus wurden auch Wirbelsäulenimplantate durch dreidimensionale additive Fertigung entwickelt. Eine weitere Anwendung war die Entwicklung patientenspezifischer Instrumente. In diesem Fall handelt es sich bei den tatsächlich verwendeten Implantaten um Standardgrößen. Die Instrumente, die Ihr Chirurg zur Vorbereitung des Implantats verwendet, sind jedoch maßgeschneidert. Schließlich wurde die additive Fertigung für die Konstruktion komplexer Implantate verwendet, die für schwere Deformitäten, Tumoroperationen und Situationen verwendet werden, in denen keine Standardimplantate für komplexe rekonstruktive Operationen verfügbar sind.
Kundenspezifische Implantate
Viele Patienten sind an kundenspezifischen Implantaten interessiert. Sie möchten sicherstellen, dass die Implantate, die zum Zeitpunkt des Gelenkersatzes verwendet werden, die richtige Größe für ihren Körper haben. Gegenwärtig ist es für einen Chirurgen sehr ungewöhnlich, tatsächlich einen maßgeschneiderten Gelenkersatz zu implantieren. Wenn von benutzerdefinierten Implantaten die Rede ist, wird normalerweise ein Standardimplantat eingesetzt, und ein benutzerdefinierter Schnitt wird für die jeweilige Anatomie entwickelt. Kundenspezifischer Gelenkersatz, bei dem die Implantate tatsächlich speziell für einen einzelnen Patienten entwickelt wurden, ist derzeit kein standardmäßiger chirurgischer Eingriff.Der potenzielle Vorteil eines echten benutzerdefinierten Implantats, bei dem die implantierte Prothese speziell für einen einzelnen Patienten entwickelt wurde, ist die Fähigkeit, die normale Mechanik eines Gelenks nachzubilden. Es gibt Situationen, in denen ein Implantat in Standardgröße etwas zu lang, etwas zu kurz, etwas zu breit oder etwas zu schmal sein kann. Bei den meisten Menschen kann Ihr Chirurg subtile Abweichungen ausgleichen, aber es gibt Situationen, in denen Menschen eine ungewöhnliche Anatomie haben und sich möglicherweise nur schwer an Standardimplantate anpassen lassen. Durch eine benutzerdefinierte Implantatkonstruktion kann Ihr Chirurg diese Variablen möglicherweise besser steuern.
Festhalten am Knochen
Der andere Aspekt der additiven Fertigung, der für Ihren Chirurgen von Interesse ist, ist die Fähigkeit, Implantate zu entwerfen, die gut am umgebenden Knochen haften. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, ein Implantat am Knochen zu befestigen. Die Verwendung von Schrauben und Drähten wird typischerweise zur Frakturbehandlung verwendet, wobei das Implantat nur so lange halten muss, bis die Fraktur verheilt ist. Die Verwendung von Knochenzement ist weit verbreitet, hat jedoch abgenommen. Während dies eine wirksame Methode zur Sicherung eines Implantats ist, gibt es Bedenken, dass sich Implantate mit der Zeit lösen. Eine der besten Möglichkeiten, ein Implantat am Knochen zu befestigen, ist die Verwendung von Implantaten mit einer porösen Beschichtung, in die der Knochen mit der Zeit hineinwachsen kann.Porös beschichtete Implantate werden häufig in der Gelenkersatz-Chirurgie eingesetzt, jedoch können nicht alle Implantate einfach mit einer porösen Beschichtung versehen werden. Das dreidimensionale Drucken hat das Aufbringen einer porösen Beschichtung auf eine Vielzahl geometrischer Oberflächen erleichtert.
