การพิมพ์ 3 มิติให้การปลูกถ่ายกระดูกสันหลังแบบกำหนดเอง

การพิมพ์ 3 มิติให้การปลูกถ่ายกระดูกสันหลังแบบกำหนดเอง

เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิจัยในสหราชอาณาจักรได้ออกแบบและสร้างรากฟันเทียมกระดูกสันหลังที่มีรูปทรงตามหลักกายวิภาคโดยใช้การผลิตแบบเติมแต่งเป็นครั้งแรก ผลงานที่ตีพิมพ์ในวารสาร จะช่วยในการพัฒนารากฟันเทียมแบบกำหนดเองในอนาคต โดยใช้ข้อมูลจากการสแกน CT และ MRI ของผู้ป่วยเอง กล่าวว่า “การตีพิมพ์บทความของเราช่วยให้เราได้รับความร่วมมือระดับชาติและระดับนานาชาติใหม่ ๆ 

หัวหน้าทีม

“ด้วยเหตุนี้ เรากำลังพัฒนาโซลูชันแบบกำหนดเองที่สมบูรณ์แบบสำหรับการผ่าตัดกระดูกสันหลัง ซึ่งรวมงานปัจจุบันของเราเกี่ยวกับการปลูกถ่ายกระดูกสันหลังและการศึกษาที่เพิ่งเริ่มต้นเพื่อพัฒนาอุปกรณ์และเครื่องมือทางการแพทย์เพื่อปรับปรุงผลการผ่าตัดสำหรับการผ่าตัดกระดูกสันหลังที่ซับซ้อน 

เช่น การผ่าตัดที่จำเป็นสำหรับการรักษา โรคกระดูกสันหลังคด งานนี้ได้รับทุนสนับสนุนจาก” และนั่นไม่ใช่ทั้งหมด: ด้วยการทำงานร่วมกันอย่างใกล้ชิดกับแพทย์ ตอนนี้ และเพื่อนร่วมงานมีแบบจำลองการคำนวณที่เหมือนจริงซึ่งคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ ของผู้ป่วย รวมถึงประเภทและความรุนแรงของโรค

เกี่ยวกับกระดูกสันหลังของพวกเขา โมเดลเหล่านี้สามารถนำไปใช้ในโรงพยาบาลได้อย่างง่ายดาย และเป็นพื้นฐานสำหรับการออกแบบรากเทียมที่ละเอียดยิ่งขึ้นโดยใช้การสแกน CT หรือ MRI ก่อนการผ่าตัดของผู้ป่วยเอง มีการตีพิมพ์หลายฉบับในพื้นที่นี้จากชุมชนวิทยาศาสตร์ที่กว้างขึ้น นับตั้งแต่การตีพิมพ์

บทความและมีความสนใจในเรื่องนี้อย่างล้นหลามทั่วทั้งวงวิชาการและภาคอุตสาหกรรม “งานของเราได้รับการอ้างถึงโดยสิ่งพิมพ์ 10 ฉบับภายในหนึ่งปีหลังจากเผยแพร่ และ ซึ่งเป็นบริษัทเทคโนโลยีในสหรัฐฯ ได้ตีพิมพ์บทความ เกี่ยวกับงานวิจัยของเราในเดือนกรกฎาคม 2017 เรื่อง ‘การพิมพ์ 3 มิติ

ในการผ่าตัดกระดูกสันหลัง’ เรียกว่า ‘ล้ำยุค’” นักวิจัยกล่าวว่าขณะนี้พวกเขากำลังทำงานร่วมกับพันธมิตรทางอุตสาหกรรมเพื่อพัฒนารากฟันเทียมกระดูกสันหลังที่สร้างขึ้นเอง “เราได้พัฒนาวิธีการและกระบวนการตรวจสอบความถูกต้องด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อทดสอบรากฟันเทียมเหล่านี้

โดยใช้ข้อมูล

ผู้ป่วยแต่ละราย และจะตรวจสอบต่อไปผ่านการทดสอบในห้องปฏิบัติการเพื่อยืนยันศักยภาพในการแปล” การทดสอบดังกล่าวรวมถึงการวิเคราะห์ทางสัณฐานวิทยาโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ความสามารถในการเปียกน้ำ การประเมินเชิงกล การวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาค

โดยใช้การตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ด้วยรังสีเอกซ์ มาเป็นของตนเองอาการปวดหลังส่วนล่างเป็นปัญหาที่พบได้ทั่วไปในประเทศอุตสาหกรรม และส่งผลกระทบต่อผู้ใหญ่ไม่น้อยกว่า 80% ในช่วงชีวิตของพวกเขา อาการปวดหลังส่วนล่างที่รุนแรงมักเชื่อมโยงกับความเสื่อมของหมอนรองกระดูกสันหลัง 

และขั้นตอนการผ่าตัดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อรักษาปัญหานี้ นอกเหนือจากการเปลี่ยนหมอนรองกระดูกทั้งหมดแล้ว ก็คือการเชื่อมกระดูก ที่นี่ ศัลยแพทย์จะฝังกรงระหว่างร่างกายที่บรรจุด้วยการปลูกถ่ายกระดูกเพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตของกระดูกและหลอมรวมเข้ากับกระดูกสันหลัง

กระชังส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในปัจจุบันทำจากไททาเนียมหรือโพลิอีเทอร์อีเทอร์คีโตน (PEEK) แต่อุปกรณ์ประเภทนี้ไม่เหมาะอย่างยิ่งเนื่องจากสามารถผลิตได้ในขนาด “มาตรฐาน” เท่านั้น ซึ่งมักใหญ่หรือเล็กเกินไปสำหรับผู้ป่วยแต่ละราย แน่นอนว่ารากฟันเทียมที่มีรูปร่างตามกายวิภาคและเข้าคู่กันอย่างสมบูรณ์

แบบจะดีกว่ามาก เนื่องจากจะเข้ากันได้อย่างประณีตกว่าและช่วยให้กระดูกสมานตัวได้เร็วขึ้น การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุหรือการพิมพ์ 3 มิติตามที่ทราบกันโดยทั่วไปกำลังเกิดขึ้นที่นี่ เนื่องจากสามารถใช้เพื่อสร้างโครงสร้าง 3 มิติแบบกำหนดเองที่มีรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนได้อย่างคุ้มค่า ที่สำคัญพอๆ กัน 

โครงสร้างเหล่านั้นสามารถทำซ้ำได้อย่างสมบูรณ์แบบใน เอกสาร ของพวกเขา  และเพื่อนร่วมงานได้อธิบายถึงวิธีที่พวกเขาออกแบบ พัฒนา และผลิตกรงเอวพิมพ์ 3 มิติตามหลักกายวิภาคโดยใช้ ซึ่งเป็นวัสดุชีวภาพที่พิสูจน์แล้วว่ามีแนวโน้มนำไปใช้ในอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่หลากหลาย .

ทิศทางใหม่ 

งานวิจัยนี้สอดคล้องกับโครงการวิจัยที่กว้างขึ้นของทีม ซึ่งมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาวัสดุปลูกถ่ายและอุปกรณ์เฉพาะสำหรับความผิดปกติของระบบกล้ามเนื้อและกระดูก (เช่น การเสื่อมของหมอนรองกระดูกสันหลังและกระดูกสันหลังคด) และการซ่อมแซมและสร้างข้อบกพร่องของกระดูกต่างๆ .

กลุ่มนี้ยังมองหาการสร้างเนื้อเยื่อกระดูกและกระดูกอ่อนทางชีวภาพ ซึ่งหวังว่าจะช่วยทดแทนเนื้อเยื่อที่เป็นโรคหรือเสื่อมสภาพได้ โปรแกรมนี้รวบรวมความเชี่ยวชาญของกลุ่มในด้านวัสดุชีวภาพ การถ่ายภาพผู้ป่วยและการวิเคราะห์ข้อมูล การสร้างแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ และเทคโนโลยีการผลิต

“ในขณะที่เราพบว่าการพิมพ์ 3 มิติเป็นเทคนิคที่ดีสำหรับการพิมพ์รากฟันเทียมที่มีรูปทรงตามกายวิภาค” Kalaskar กล่าวเสริม “ตอนนี้เรากำลังถามตัวเองด้วยคำถามหลายข้อเกี่ยวกับความสามารถในการผลิตซ้ำ ความสามารถในการขยายขนาด และความคลาดเคลื่อนของกระบวนการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ 

ผู้ใช้บางคนตอบสนองด้วยวิธีแก้ปัญหาที่สร้างสรรค์ ระบบรีไซเคิลฮีเลียม เช่นที่เพิ่งติดตั้ง ในสหราชอาณาจักร(RAL) ลดทั้งความวิตกกังวลด้านอุปทานและต้นทุน ระบบ RAL ควรจ่ายเองภายในสองปี กลยุทธ์ที่มีประโยชน์อีกประการหนึ่งคือติดตามผู้ผลิตเครื่อง MRI ในการนำก๊าซทำความเย็นฮีเลียม

กลับมาใช้ใหม่ในระหว่างการรื้อถอนเครื่องจักรเก่า การลดการรั่วไหลก็มีความสำคัญเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการประยุกต์ใช้พลังงานฟิวชัน อย่างไรก็ตาม หากฟิวชันกลายเป็นแหล่งพลังงานที่ใช้งานได้ทางเทคนิค (และอาจในเชิงเศรษฐกิจ) วิศวกรจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าแนวโน้ม

credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์