3D ბეჭდვა მზადაა სხეულის პლასტმასის იმპლანტანტებთან გამკლავებისთვის

მას შემდეგ, რაც გასული წლის ბოლოს შვედეთში 40 წლის ქალმა უბედური შემთხვევა მიიღო, მან თავის ქალას შესაკეთებლად პლასტმასისგან დამზადებული 3D პრინტიანი იმპლანტი მიიღო, სახელად PEEK.

ეს იყო პირველი შემთხვევა, როდესაც საავადმყოფომ დააპროექტა და 3D დაბეჭდა მსგავსი იმპლანტი ადგილზე, და ეს შეიძლება იყოს გარდამტეხი წერტილი 3D ბეჭდვისთვის სამედიცინო მომსახურებაში.

”რამდენადაც ჩვენ ვიცით, ჩვენ ვართ მსოფლიოში პირველი, ვინც 3D იმპლანტებს მთლიანად საავადმყოფოში ვაკეთებთ, რაც ნიშნავს, რომ იმპლანტები თავიდანვე უკეთ მოერგება პაციენტებს,” - ამბობს ეინარ ჰეიბერგ ბრანდტი, სამედიცინო ინჟინერი კლინიკურ ფიზიოლოგიაში. სკანეს საუნივერსიტეტო ჰოსპიტალში, შვედეთი. ”ეს გამოიწვევს სწრაფ ოპერაციებს და ნაკლებ გართულებებს.”

ჰოსპიტალში 3D ბეჭდვა ჯერ კიდევ ადრეულ ეტაპებზეა, მაგრამ დიდი დაპირებაა, თანხმდებიან ინდუსტრიის ექსპერტები. მიუხედავად იმისა, რომ 3D ბეჭდვა ჯანდაცვის სფეროში ათ წელზე მეტია გამოიყენება ტიტანისა და უჟანგავი ფოლადის იმპლანტანტების დასამზადებლად, PEEK პლასტიკური აფართოებს ტექნოლოგიის შესაძლებლობებს სამედიცინო მოწყობილობების მწარმოებლების მაღაზიებიდან და საავადმყოფოებში და კლინიკებში მთელ მსოფლიოში.

სინამდვილეში, სამედიცინო დაწესებულებები წარმოადგენს 3D ბეჭდვის უზარმაზარ ახალ ბაზარს. 3D ბეჭდვის ინდუსტრიის ჯანდაცვის სეგმენტი, რომელიც მოიცავს სტომატოლოგიურ და 3D პრინტირებულ ფარმაცევტულ საშუალებებს, ამჟამად დაახლოებით 3 მილიარდ დოლარად არის შეფასებული.

3D ბეჭდვა საავადმყოფოებში

ინსტიტუტებს, როგორიცაა მაიოს კლინიკა მინ. და VA საავადმყოფოებში ქვეყნის მასშტაბით, აქვთ ვრცელი 3D ბეჭდვის ლაბორატორიები. სამუშაოები იქ ძირითადად 3D-პრინტერით არის დაბეჭდილი პაციენტისთვის სამედიცინო მოდელები, ქირურგიული სავარჯიშო ხელსაწყოები და ორთოპედიული ბრეკეტები. თუმცა, არც თუ ისე შორეულ მომავალში, ეს საავადმყოფოები შეიძლება იყოს 3D ბეჭდვითი პაციენტისთვის სპეციფიკური იმპლანტანტები PEEK-ში ყველა სახის ოპერაციისთვის.

3D პრინტერისა და PEEK ძაფის გამოყენებას უპირატესობების გრძელი სია მოაქვს საავადმყოფოებისთვის, თუმცა ჯერ კიდევ აქვს მნიშვნელოვანი დაბრკოლებები. მეთოდი, სამედიცინო მოწყობილობების დამზადების ტრადიციულ გზებთან შედარებით, კერძოდ, დამუშავება და ინექციური ჩამოსხმა, შეიძლება გაკეთდეს ადგილზე მოვლის ადგილზე. ეს ნიშნავს უფრო სწრაფ იმპლანტანტებს, დაბალ ხარჯებს და უფრო მჭიდრო კოორდინაციას ქირურგსა და იმპლანტის მწარმოებელ ტექნიკოსებს შორის.

პაციენტის მონაცემების სკანირებისა და რენტგენის გამოყენებით, საავადმყოფოებს შეუძლიათ 3D დაბეჭდვა მორგებული იმპლანტი, რომელიც ზუსტად ჯდება დეფექტის სივრცეში.

კვლევებმა აჩვენა, რომ კონკრეტული პაციენტის იმპლანტანტები ამცირებს ოპერაციის დროს, ამცირებს ინფექციის რისკს, იწვევს უკეთეს შედეგებს და მკვეთრად ამცირებს საავადმყოფოში ყოფნის ხანგრძლივობას. იმპლანტების 3D ბეჭდვა საჭიროებისამებრ ასევე ათავისუფლებს საავადმყოფოს ძვირადღირებული იმპლანტების ინვენტარის ხელმისაწვდომობისგან.

მიუხედავად იმისა, რომ დღეის მდგომარეობით, FDA-ს მიერ დამტკიცებულ საავადმყოფოებში არ არსებობს 3D-პრინტერიანი PEEK იმპლანტები, რომელიც შეიძლება მალე შეიცვალოს.

გერმანული სტარტაპი, რომელიც სპეციალიზირებულია 3D პრინტით დაბეჭდილი PEEK თავის ქალას იმპლანტებით, კუმოვისი, ამბობს, რომ ის ასრულებს FDA-ს დამტკიცების პროცესში საბოლოო დაბრკოლებებს.

„ძალიან დიდი მღელვარებაა საავადმყოფოებში ადგილზე 3D ბეჭდვისა და პროექტების მიმართ, რომლებიც წარმოებს მოვლის წერტილში და აჩვენებს, თუ რა არის შესაძლებელი“, - ამბობს მირიამ ჰაერსტი, Kumovis-ის თანადამფუძნებელი და აღმასრულებელი დირექტორი.

სამხრეთ კაროლინაში დაფუძნებული 3D სისტემები3D პრინტერების ერთ-ერთმა უძველესმა და უმსხვილესმა მწარმოებელმა მსოფლიოში, ახლახან გამოაცხადა Kumovis-ის შეძენის გეგმები, რათა გაფართოვდეს ლითონის იმპლანტები PEEK იმპლანტანტებს მოვლის ადგილზე.

„როგორც [3D ბეჭდვის] ტექნოლოგია უფრო მოსახერხებელი ხდება სამედიცინო პროფესიონალებისთვის, უფრო მეტი საავადმყოფო შეძლებს პერსონალიზებული ქირურგიის ბოლომდე გადაწყვეტილებების დანერგვას“, - ამბობს გაუტამ გუპტა, 3D Systems სამედიცინო მოწყობილობების პრაქტიკის ვიცე პრეზიდენტი და გენერალური მენეჯერი. ”ეს შეაფერხებს ჯანდაცვის არსებულ მოდელებს, გააუმჯობესებს ზრუნვის ხარისხს და, რაც მთავარია, გადაარჩენს მეტ სიცოცხლეს.”

Kumovis-ის შენაძენი კარგად ჯდება 3D Systems-ის დამკვიდრებულ ჯანდაცვის ბიზნესში და ამატებს ახალ აქცენტს სამედიცინო იმპლანტების წარმოების დეცენტრალიზაციაზე.

”წარმოების საავადმყოფოებში გადატანა თამაშს შეცვლის, როდესაც საქმე იმპლანტების ხელმისაწვდომობას ეხება,” - ამბობს ჰაერსტი.

იმისთვის, რომ საავადმყოფოები გახდნენ მწარმოებლები, საჭიროა ტექნიკური და საინჟინრო პერსონალი, მარეგულირებელი პროცესები და აღჭურვილობა. ამის მართვა შესაძლებელია ადგილზე არსებული სამედიცინო მოწყობილობების მწარმოებლების მიერ კოოპერატიული შეთანხმებით, ამბობს ჰაერსტი.

PEEK Plastic vs. Titanium for Implants

PEEK-ს აქვს FDA-ს დამტკიცება, როგორც იმპლანტაციის მასალა წლების განმავლობაში, როდესაც დამუშავებულია, მაგრამ ჯერ არა 3D დაბეჭდვისას. მიუხედავად იმისა, რომ PEEK გამოიყენება დღეს ბაზარზე არსებულ უამრავ იმპლანტაციაში, ხერხემლის გალიებიდან ტერფის სახსრებამდე, 3D-ნაბეჭდი PEEK მაინც უნდა დაამტკიცოს, რომ მას აქვს იგივე წონის მატარებელი და აცვიათ ატრიბუტები, როგორც დაფქული ან ჩამოსხმული PEEK.

საერთო ჯამში, ამ ბიოლოგიურად თავსებად მასალას აქვს რამდენიმე უპირატესობა უჟანგავი ფოლადისა და ტიტანის მიმართ: ის არის მსუბუქი, გამტარი ულტრაბგერითი და პრაქტიკულად უხილავი კომპიუტერული და MRI სკანირებისთვის, რაც შესაძლებელს ხდის უკეთეს პოსტოპერაციულ მონიტორინგს.

წლების განმავლობაში 3D პრინტირებულმა ტიტანმა მოიპოვა რეპუტაცია ძვლის უკეთესი ინტეგრაციისთვის და სახსრისა და ხერხემლის ათასობით იმპლანტი ყოველწლიურად 3D იბეჭდება მსხვილი მწარმოებლების მიერ, როგორიცაა Stryker. მაგრამ PEEK შეიცვალა, ამბობს მარკ კნებელი, სამედიცინო სისტემების ხელმძღვანელი ევონიკი, რომელიც აწარმოებს PEEK-ს 3D ბეჭდვისთვის, ასევე საინექციო ჩამოსხმისა და დაფქვისთვის.

„დღეს PEEK შეიძლება შეიქმნას დანამატებით ახალი ფუნქციების მოსაპოვებლად, როგორიცაა უკეთესი ოსტეოინტეგრაცია“, - ამბობს კნებელი. „ჩვენ უკვე ვმუშაობთ რამდენიმე საავადმყოფოსთან [3D პრინტირებულ იმპლანტებზე]. პირველიები გააქტიურდებიან მომდევნო ხუთი წლის განმავლობაში“.

3D ბეჭდვის ლაბორატორია, რომელიც მდებარეობს საოპერაციო ოთახის გვერდით, რომელიც მზად არის გამოუშვას პაციენტის მონაცემების საფუძველზე შექმნილი ინდივიდუალური იმპლანტები, ჯერ კიდევ შორს არის. მარეგულირებელი დაბრკოლებები რჩება, კლინიკური კვლევები ჯერ კიდევ მიმდინარეობს და საავადმყოფოებიდან შესყიდვას დრო დასჭირდება. თუმცა, რასაც დღეს ვხედავთ, არის ნოვატორები, რომლებიც პირველ ნაბიჯებს დგამენ.