Onlangs werd driedimensionaal (3D) printen beschouwd als een potentieel hulpmiddel dat zou kunnen worden gebruikt om op maat gemaakte orthopedische apparaten te produceren, zoals heupimplantaten.
Monty Rakusen / Getty ImagesVervaardiging van implantaten
Als u een orthopedische operatie ondergaat, heeft u mogelijk een implantaat nodig dat wordt ingebracht voor reconstructie, vervanging, transplantatie of als een beugel om structuren op hun plaats te houden. Implantaten zoals op maat gemaakte kniebrace van koolstofvezel kunnen bijvoorbeeld voor uw knie worden gebruikt.
Verschillende materialen hebben voor- en nadelen in termen van duurzaamheid, genezing en de mogelijke noodzaak van een herziening op de weg.
3d printen
Een belangrijk kenmerk van 3D-fabricage is het additieve fabricageproces, waarbij producten worden gemaakt door laag voor laag materiaal toe te voegen om het eindproduct te creëren. Dit verschilt van een subtractief proces, waarbij een blok materiaal in de gewenste vorm wordt gebeeldhouwd. Additive manufacturing bestaat al een aantal jaren en wordt in veel industrieën gebruikt, maar is relatief nieuw in de gezondheidszorg.
Traditioneel worden orthopedische implantaten in meerdere standaardafmetingen geproduceerd. Als u bijvoorbeeld een heupprothese zou krijgen, zou uw orthopedisch chirurg, net zoals naar een schoenenwinkel gaan en verschillende schoenmaten passen, verschillende opties voor heupimplantaten hebben die op de meeste mensen passen. Hoewel deze implantaten vaak goed werken, is het aantal maten beperkt en hebben sommige mensen een anatomie die niet goed overeenkomt met een specifieke standaardmaat.
Bij orthopedische chirurgie wordt driedimensionaal printen gebruikt voor een aantal verschillende toepassingen.
Gewrichtsvervangende implantaten: sommige van deze implantaten zijn gebruikt bij veel voorkomende chirurgische ingrepen, zoals heupprothese en knievervangende chirurgie. Bovendien zijn spinale implantaten ook ontworpen door middel van driedimensionale additieve productie.
Patiëntspecifieke instrumenten: De instrumenten die uw chirurg tijdens uw operatie gebruikt, kunnen op maat worden ontworpen om uw procedure te optimaliseren.
Complexe implantaten: aangepaste materialen kunnen worden gebruikt om ernstige misvormingen te herstellen, voor tumorchirurgie en in situaties waarin er geen standaardimplantaten beschikbaar zijn voor gecompliceerde reconstructieve chirurgie.
Aangepaste implantaten
Mogelijk bent u geïnteresseerd in een op maat gemaakt implantaat als u er zeker van wilt zijn dat een implantaat dat tijdens uw operatie wordt gebruikt, de perfecte maat heeft voor uw lichaam. Maar aangepaste gewrichtsvervangingen, waarbij de implantaten specifiek voor een individuele patiënt zijn ontworpen, zijn beschikbaar, maar zijn meestal niet nodig en zijn op dit moment geen standaard chirurgische procedure.
Momenteel is het niet gebruikelijk dat een chirurg een op maat gemaakte gewrichtsvervanging implanteert. Als mensen het hebben over op maat gemaakte implantaten, wordt er meestal een standaard implantaat ingebracht en wordt een op maat gemaakte snede ontworpen voor hun specifieke anatomie.
Het potentiële voordeel van een echt op maat gemaakt implantaat, waarbij de geïmplanteerde prothese specifiek is ontworpen voor een individuele patiënt, is de mogelijkheid om de normale mechanica van een gewricht na te bootsen. Er zijn omstandigheden waarin een implantaat van standaardformaat iets te lang, iets te kort, iets te breed of iets te smal kan zijn. In de meeste gevallen kan uw chirurg kleine variaties compenseren, maar er zijn situaties waarin een persoon een ongebruikelijke anatomie heeft en het moeilijk kan zijn om zich aan te passen aan standaardimplantaten. Door een aangepast implantaatontwerp kan uw chirurg deze variabelen beter controleren.
Vasthoudend aan bot
Het andere aspect van additive manufacturing is de mogelijkheid om een implantaat te produceren dat goed hecht aan het omringende bot.
Er zijn verschillende manieren waarop implantaten aan bot kunnen worden bevestigd. Schroeven en draden worden meestal gebruikt om genezende fracturen op hun plaats te houden wanneer het implantaat alleen maar hoeft mee te gaan totdat de fractuur is genezen. Botcement kan ook worden gebruikt. maar het materiaal kan na verloop van tijd losraken.
Een van de beste manieren om een implantaat aan het bot te bevestigen, is door implantaten te gebruiken met een poreuze coating waar het bot na verloop van tijd in kan groeien.
Poreuze gecoate implantaten worden vaak gebruikt bij gewrichtsvervangende operaties, maar niet alle implantaten kunnen eenvoudig worden ontworpen met een poreuze coating. Een voordeel van 3D-printen is dat het het proces van het aanbrengen van een poreuze coating op een breed scala aan geometrische oppervlakken beter mogelijk heeft gemaakt.
Een woord van Verywell
De toekomst van orthopedische chirurgie zal er ongetwijfeld heel anders uitzien dan de manier waarop de dingen vandaag worden gedaan. 3D-printen is een technologie die wordt gebruikt om op maat gemaakte orthopedische implantaten te ontwerpen die worden gebruikt voor complexe reconstructieve operaties. In de loop van de tijd kan het gebruik van driedimensionaal afdrukken steeds gebruikelijker worden en breder worden gebruikt voor standaard orthopedische chirurgische procedures.
