Využitie technológie 3D tlače v ortopédii
Vplyv 3D technológie postupne preniká do každej oblasti života, zdravotníctvo nevynímajúc. 3D tlač sa používa v rôznych oblastiach chirurgie a revolúciu spôsobuje najmä v ortopédii, kde popularita tejto inovatívnej technológie neustále rastie.
Čo je to 3D tlač?
3D tlač je proces výroby trojrozmerných pevných predmetov z digitálneho súboru. 3D predmet vytlačíte pomocou aditívnych procesov (odtiaľ aj alternatívny názov aditívna výroba). V tomto procese je predmet vytvorený ukladaním a pridávaním jednotlivých vrstiev materiálu, až kým nevznikne konkrétny objekt.
3D tlač vám umožňuje vytvárať zložité tvary s použitím menšieho množstva materiálu ako tradičné výrobné metódy. 3D technológia je súčasťou tretej industriálnej revolúcie a ponúka takmer neobmedzené možnosti v akomkoľvek odvetví.
Využitie 3D tlače v chirurgii
Moderné technológie, ako robotika, VR a 3D tlač, robia z kedysi komplexných, vysoko rizikových operácií bežný štandard. Výsledkom je nižšie riziko infekcie počas a po chirurgickom zákroku, kratšia doba zotavovania sa a celkovo lepšie zdravotné výsledky.
3D tlač sa už používa (alebo sa v blízkej budúcnosti bude využívať) napríklad pri:
- výrobe chirurgických nástrojov na objednávku – vedci neustále prichádzajú s novými nápadmi na 3D vytlačené chirurgické nástroje na mieru, napríklad taký 3D plastický chirurgický navíjač, ktorý zvládne prácu oveľa drahších kovových nástrojov a náklady na jeho výrobu predstavujú zhruba desatinu nákladov nástrojov z nehrdzavejúcej ocele.
- 3D implantáty a protézy – vedci napríklad vyvíjajú 3D tlačené implantáty na mieru z cievnych stentov na báze cukru, ktoré počas operácie držia cievy roztiahnuté. Následne sa rýchlo rozpustia na polymérne, biologicky odbúrateľné štepy samotných poškodených ciev. Francúzskej spoločnosti COP Chimie sa nedávno podarilo vyvinúť silikónový elastomér certifikovaný pre kontakt s pokožkou. Ide o nový mäkký a flexibilný materiál, ktorý umožňuje výrobu ortéz a vonkajších protéz práve 3D tlačou. Silikóny sú oceňované pre svoju odolnosť voči teplote, pružnosť, hydrofóbnosť, textúru a chemickú stabilitu, vďaka ktorej sú vhodné najmä do fyziologického prostredia.
- Bioprinting/biotlač – vedci a chirurgovia stále lepšie rozumejú aj základnej biológii ľudského tela a spôsobom, ako 3D tlač v tejto oblasti využiť. Techniku 3D tlače nazývanú projekčná stereolitografia vedci v roku 2019 úspešne použili na vytvorenie sietí krvných ciev. Biotlač by raz mohla byť silným nástrojom regeneratívnej medicíny. Už v roku 2016 americký Úrad pre potraviny a liečivá schválil prvú tkanivovú, laboratórne vypestovanú kolennú chrupavku vyrobenú z vlastných buniek pacienta.
Využitie 3D tlače v ortopédii
Ortopedická chirurgia je so svojím zameraním na implantáty, nástroje a chirurgické zariadenia viac ako vhodná pre využívanie 3D tlače. Súčasné medicínske aplikácie 3D tlače zahŕňajú najmä, zákazky na dodávku liekov na mieru, vlastné návrhy a výrobu zdravotníckeho vybavenia a tvorbu anatomických modelov. Aké je ďalšie využitie 3D tlače v ortopédii?
Predoperačné plánovanie
Technológia 3D tlače sa v predoperačnom plánovaní používa na výrobu modelov kostí, ktoré sa používajú v zložitých ortopedických prípadoch. Napríklad pri komplexnej náhrade kĺbu môže chirurg vytlačiť 3D model, spoznať všetky možné prekážky a podľa toho plánovať. Aj v prípadoch zlomeniny je použitie 3D vytlačených replík zlomenín kostí veľmi užitočné na testovanie rôznych metód ešte pred začiatkom operácie.
3D operačné príručky
3D tlač je nápomocná pri výrobe chirurgických príručiek, ktoré sa používajú sa intraoperačne na presné rezanie kostí. Tento proces skracuje chirurgický čas a má významné dôsledky pre pacienta aj chirurga. Trvanie chirurgického zákroku a jeho účinok je možné vylepšiť a tým zaistiť lepšie výsledky aj pre samotného pre pacienta. Komplexné deformity sa dajú riešiť efektívnejšie pomocou špeciálnych 3D tlačených šablón, ktoré sa priložia priamo na kosť.
Školenia a výskum
3D tlač slúži aj na vývoj modelov, ktoré sa používajú na účely školení budúcich chirurgov. 3D tlačené modely sú užitočné pre vzdelávanie pacientov, pretože pacienti môžu sami lepšie porozumieť svojmu problému a diskutovať o ňom. V rámci výskumu môže dizajnér s technológiou 3D tlače upraviť a vyvinúť nový implantát oveľa rýchlejšie a lacnejšie ako kedykoľvek predtým.
Redakcia
Zdroje:
journalofsurgicalresearch.com,
Foto: 3dprintingprogress.com
About Author
