3Д штампање је спремно да се носи са пластичним имплантатима за тело

Након што је 40-годишња жена у Шведској у несрећи крајем прошле године задобила масивну повреду главе, добила је 3Д штампан имплантат направљен од пластике под називом ПЕЕК да поправи своју лобању.

Био је то први пут да је болница дизајнирала и 3Д штампала имплантат ове врсте на лицу места, и то би могло да се покаже као прекретница за 3Д штампање у медицинској нези.

„Колико знамо, ми смо први у свету који је направио 3Д имплантате у потпуности у болници, што значи да ће импланти бити боље прилагођени пацијентима, од самог почетка“, каже Еинар Хеиберг Брандт, медицински инжењер у клиничкој физиологији у Универзитетској болници Скане, Шведска. "Ово ће довести до бржих операција и мање компликација."

3Д штампање у болници је још увек у раној фази, али показује велико обећање, слажу се стручњаци из индустрије. Иако се 3Д штампање користи у здравству више од једне деценије за производњу имплантата од титанијума и нерђајућег челика, ПЕЕК пластика проширује могућности да се технологија пресели са подова произвођача медицинских уређаја у лабораторије у болницама и клиникама широм света.

У ствари, медицинске установе представљају огромно ново тржиште за 3Д штампање. Сегмент здравствене заштите у индустрији 3Д штампања, који укључује стоматолошке и 3Д штампане фармацеутске производе, тренутно је процењен на скоро 3 милијарде долара.

3Д штампа у болницама

Институције, као што су Клиника Мејо у Минусу и болнице у ВА широм земље, имају обимне лабораторије за 3Д штампање. Рад тамо је углавном 3Д штампан за специфичне пацијенте медицински модели, хируршки алати за обуку и ортопедске протезе. Међутим, у не тако далекој будућности, ове болнице би могле бити 3Д штампање имплантата специфичних за пацијенте у ПЕЕК-у за све врсте операција.

Коришћење 3Д штампача и ПЕЕК филамента доноси дугу листу предности болницама, а да и даље има значајне препреке. Метода, у поређењу са традиционалним начинима прављења медицинских уређаја, односно машинском обрадом и бризгањем, може се урадити на лицу места на месту неге. То значи брже имплантате, ниже трошкове и ближу координацију између хирурга и техничара који производе имплантат.

Користећи податке о пацијенту са скенирања и рендгенских снимака, болнице могу 3Д штампати прилагођени имплантат који се прецизно уклапа у простор дефекта.

Студије показују да имплантати специфични за пацијенте скраћују време операције, смањују ризик од инфекције, резултирају бољим исходима и драматично смањују дужину боравка у болници. 3Д штампање имплантата по потреби такође ослобађа болницу од потребе да при руци држи инвентар скупих имплантата.

Иако од данас не постоје ПЕЕК имплантати одштампани 3Д штампањем произведени у болницама које је одобрила ФДА, то би се ускоро могло променити.

Немачки старт-уп специјализован за 3Д штампане ПЕЕК имплантате лобање, Кумовис, каже да завршава последње препреке у процесу одобрења ФДА.

„Постоји много узбуђења око 3Д штампања на лицу места у болницама и пројеката који покрећу производњу на месту неге и показују шта је могуће“, каже Мириам Хаерст, суоснивач и ко-извршни директор Кумовиса.

Са седиштем у Јужној Каролини 3Д Системс, један од најстаријих и највећих произвођача 3Д штампача на свету, недавно је најавио своје планове за куповину Кумовиса како би се проширио са метални имплантати на ПЕЕК имплантате на месту неге.

„Како технологија [3Д штампања] постаје лакша за употребу за медицинске професионалце, све више болница ће моћи да имплементира комплетна решења за персонализовану хирургију“, каже Гаутам Гупта, потпредседник и генерални директор праксе медицинских уређаја 3Д Системс. "Ово ће пореметити постојеће моделе здравствене заштите, побољшати квалитет неге и, што је најважније, спасити више живота."

Куповина Кумовис-а се лепо уклапа у успостављени здравствени посао компаније 3Д Системс и додаје нови фокус на децентрализацију производње медицинских имплантата.

„Пребацивање производње у болнице ће променити игру када је у питању доступност имплантата“, каже Хаерст.

Да би болнице постале произвођачи, међутим, потребно је техничко и инжењерско особље, регулаторни процеси, заједно са опремом. Овим би се могло управљати на лицу места у споразуму о сарадњи тренутних произвођача медицинских уређаја, каже Хаерст.

ПЕЕК пластика наспрам титанијума за имплантате

ПЕЕК има одобрење ФДА као материјал за имплантате годинама када се машински обрађује, али још не и када се 3Д штампа. Иако се ПЕЕК користи у бројним имплантатима на тржишту данас, од кавеза за кичму до зглобова скочних зглобова, 3Д штампани ПЕЕК и даље мора да докаже да има исте карактеристике носивости и хабања као и брушени или обликовани ПЕЕК.

Све у свему, овај биокомпатибилни материјал има неколико уочених предности у односу на нерђајући челик и титанијум: лаган је, пропустљив за ултразвук и практично невидљив за ЦТ и МРИ скенирање, што омогућава боље праћење након операције.

Током година 3Д штампан титанијум је стекао репутацију за бољу интеграцију костију и хиљаде имплантата за зглобове и кичму се сваке године 3Д штампају од стране великих произвођача, као што је Стрикер. Али ПЕЕК се променио, каже Марк Кнебел, шеф медицинских система у Евоник, која производи ПЕЕК за 3Д штампање, као и бризгање и млевење.

„Данас, ПЕЕК може бити дизајниран са адитивима за добијање нових карактеристика, као што је боља остеоинтеграција“, каже Кнебел. „Већ радимо са неколико болница на [3Д штампаним имплантатима]. Први ће бити активни у наредних пет година.

Лабораторија за 3Д штампање која се налази поред операционе сале спремна за производњу индивидуализованих имплантата дизајнираних на основу података о пацијенту у тренутку је још увек далеко. Регулаторне препреке остају, клиничке студије су још у току, а за изградњу болница ће бити потребно време. Међутим, оно што данас видимо су иноватори који праве прве кораке.