巴塞尔大学的研究人员开发了一种新型 3D 打印植入物,用于治疗眼窝骨折,可降低患者排斥的风险。


该团队的移植物使用Prusa i3 3D 打印机和 PEEK 灯丝,由于其多孔特性,能够克服其材料的生物惰性,可定制以增强细胞修复。通过有限元 (FE) 分析,该团队还发现他们的设备具有高度可定制性,这意味着将来可以对其进行调整以满足个别光学患者的需求。


打印高温、可植入级热塑性聚合物,如 PEEK,为更复杂的一代生物材料铺平了道路。在护理点实施 FDM [3D 打印] 可减少材料浪费、简化操作员培训、加快植入物生产、提高成本效益和患者特异性。


新型 3D 打印植入物用于治疗眼窝骨折,可降低患者排斥的风险


研究人员安装在头骨模型上的 3D 打印眼窝植入物。


当谈到面部伤口时,“眼眶骨折”是最可怕的伤害之一。一个常见的副作用是面部受到钝力击中,眶底骨折有效地看到受影响患者眼睛下方的壁受损,并且鉴于该部位的位置模糊,这种疾病可能很难治疗。


尽管虚拟手术计划 (VSP) 的进步继续使解决此类眼窝骨折比以往任何时候都更容易,但相关的手术材料仍然是实现最佳患者结果的障碍。与此同时,PEEK 本身就是一种强大的 3D 打印聚合物,并在该领域显示出相当大的潜力,但据瑞士团队称,其缺乏生物活性是“临床担忧”的主要原因。


新型 3D 打印植入物用于治疗眼窝骨折,可降低患者排斥的风险


研究人员曾考虑过涂覆 PEEK 以改善其骨整合的想法,但结合不良会导致材料降解并最终导致骨质溶解。或者,鉴于该技术固有的设计灵活性,3D 打印越来越多地寻找外科移植应用,在这些应用中,它允许实现促进细胞再生的多孔植入物。


尽管增材制造医疗设备具有临床潜力,但巴塞尔研究人员发现没有现有研究检查 PEEK FDM 3D 打印植入物的行为,因此他们现在建立了一个工作流程,可以生产定制的移植物,其特点是改进了手术适用性。


首先,该团队创建了几种不同眼眶网状植入物设计的 FE 模型,并使用模拟软件来测试其针对临床“最坏情况”的性能。根据他们的发现,研究人员选择将 1.5 毫米螺钉点集成到每个设备的“轮辋”中,作为在最终使用期间将它们固定到位的一种手段,然后将它们导出为 STL 文件进行打印。


有趣的是,该团队的初始模型由于其复杂的悬垂而失败,迫使研究人员采用“反向折纸”方法。在实践中,这意味着使用Autodesk 的 Inventor程序中的“展开”功能将他们的 3D 植入物数字转换为 2D 植入物,然后将它们压平并手动将它们从打印床上移除。


研究人员使用模具和压箱将它们加热并压缩回所需的形状,然后对它们的质量进行分级和分析。每个设备都根据它们在 0.3N 下的变形以及它们的形态拟合进行标记,不出所料,结果表明最薄的植入物在压力下也表现出最高水平的应力。


关于与患者模型相比的适合度和准确性,根据团队自己的规模,每个设备的“满意”得分最低,而矩形植入物被标记为最坚固。因此,该团队得出结论,他们的方法与最终设备一样重要,并且 FE 建模使他们能够快速迭代以实现对患者友好的设计。


新型 3D 打印植入物用于治疗眼窝骨折,可降低患者排斥的风险


研究人员的 3D 打印植入物在测试过程中均表现出 0.107 毫米或更小的变形。


鉴于人眼窝的封闭性,它可能是一个非常难以手术的区域,但外科医生越来越多地发现 3D 打印和建模可以帮助优化患者的手术机会。例如,今年早些时候,以色列加利利医疗中心(GMC) 的医生将 3D 打印与 VR 相结合,开发出一种治疗光学骨折的新方法。


免责声明

我来说几句

不吐不快,我来说两句
最新评论

还没有人评论哦,抢沙发吧~