정형 외과 수술의 3D 제조

최근 3 차원 (3-D) 프린팅은 고관절 임플란트와 같은 맞춤형 정형 외과 장치를 생산하는 데 사용할 수있는 잠재적 도구로 간주되었습니다.

임플란트 제조

정형 외과 수술을받는 경우 재건, 교체, 이식을 위해 또는 구조물을 제자리에 고정하기위한 보조기로 삽입 된 임플란트가 필요할 수 있습니다. 예를 들어 탄소 섬유 맞춤형 무릎 보호대와 같은 임플란트를 무릎에 사용할 수 있습니다.

재료에 따라 내구성, 치유력 및 향후 수정이 필요한 경우 장점과 단점이 있습니다.

3D 프린팅

3D 제조의 주요 특징은 적층 제조 공정으로, 재료를 층별로 추가하여 최종 제품을 생성하여 제품을 생성합니다. 이것은 재료 블록을 원하는 모양으로 조각하는 빼기 프로세스와 다릅니다. 적층 제조는 수년 동안 사용되어 왔으며 많은 산업에서 사용되지만 의료 산업에서는 비교적 새로운 것입니다.

전통적으로 정형 외과 용 임플란트는 여러 표준 크기로 생산됩니다. 예를 들어, 신발 가게에 가서 다양한 신발 사이즈를 시도하는 것과 같이 고관절 교체를받는 경우 정형 외과 의사는 대부분의 사람들에게 적합하도록 설계된 다양한 고관절 임플란트 옵션을 제공합니다. 이러한 임플란트는 종종 잘 작동하지만 크기의 수는 제한되어 있으며 일부 사람들은 특정 표준 크기에 잘 맞지 않는 해부학 적 구조를 가지고 있습니다.

정형 외과 수술에서 3 차원 인쇄는 다양한 응용 분야에 사용되었습니다.

관절 교체 임플란트 : 이러한 임플란트 중 일부는 고관절 교체 및 무릎 교체 수술과 같은 일반적인 수술 절차에 사용되었습니다. 또한 척추 임플란트는 3 차원 적층 제조를 통해 설계되었습니다.

환자 별기구 : 수술 중에 외과의가 사용하는기구는 시술을 최적화하도록 맞춤 설계 할 수 있습니다.

복잡한 임플란트 : 맞춤형 재료는 종양 수술, 복잡한 재건 수술에 사용할 수있는 표준 임플란트가없는 상황에서 심각한 기형을 복구하는 데 사용할 수 있습니다.

맞춤형 임플란트

수술 당시 사용 된 임플란트가 신체에 맞는 크기인지 확인하려면 맞춤형 임플란트를 구입하는 것이 좋습니다. 그러나 임플란트가 개별 환자를 위해 특별히 설계된 맞춤형 관절 교체가 가능하지만 일반적으로 필요하지 않으며 현재 표준 수술 절차가 아닙니다.

현재 외과의가 맞춤형 관절 교체를 이식하는 것은 일반적이지 않습니다. 일반적으로 사람들이 맞춤형 임플란트에 대해 이야기 할 때 표준 임플란트를 삽입하고 특정 해부학에 맞게 맞춤형 절단을 설계합니다.

이식 된 보철물이 개별 환자를 위해 특별히 설계된 진정한 맞춤형 임플란트의 잠재적 인 장점은 관절의 정상적인 역학을 복제 할 수 있다는 것입니다. 표준 크기 임플란트가 너무 길거나, 너무 짧거나, 너무 넓거나, 너무 좁을 수있는 상황이 있습니다. 대부분의 경우 외과의는 약간의 변형을 보상 할 수 있지만 사람이 비정상적인 해부학 적 구조를 가지고 있고 표준 임플란트에 적응하기 어려울 수있는 상황이 있습니다. 맞춤형 임플란트 설계를 통해 외과의는 이러한 변수를 더 잘 제어 할 수 있습니다.

뼈에 고착

적층 제조의 다른 측면은 주변 뼈에 잘 부착되는 임플란트를 생산할 수 있다는 것입니다.

임플란트를 뼈에 고정하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 나사와 와이어는 일반적으로 임플란트가 골절이 치유 될 때까지만 지속되어야 할 때 치유 골절을 고정하는 데 사용됩니다. 뼈 시멘트도 사용할 수 있습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 재료가 느슨해 질 수 있습니다.

임플란트를 뼈에 고정하는 가장 좋은 방법 중 하나는 뼈가 시간이 지남에 따라 성장할 수있는 다공성 코팅이있는 임플란트를 사용하는 것입니다.

다공성 코팅 임플란트는 종종 관절 교체 수술에 사용되지만 모든 임플란트가 다공성 코팅으로 쉽게 설계 될 수있는 것은 아닙니다. 3D 프린팅의 장점은 다양한 기하학적 표면에 다공성 코팅을 적용하는 과정이 더 가능 해졌다는 것입니다.

Verywell의 한마디

정형 외과 수술의 미래는 의심 할 여지없이 오늘날의 일과는 매우 다르게 보일 것입니다. 3D 프린팅은 복잡한 재건 수술에 사용되는 맞춤형 정형 외과 임플란트를 디자인하는 데 사용되는 기술입니다. 시간이 지남에 따라 3 차원 인쇄의 사용이 더 보편화 될 수 있으며 표준 정형 외과 수술 절차에 더 광범위하게 사용될 수 있습니다.