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整形外科手術の将来、および関節炎、骨折、およびその他の筋骨格疾患の影響を管理する患者の進歩は、常に関心の対象となっています。幹細胞から関節置換術まで、外科医も患者も、角を曲がった次の進歩に関心があります。最近の関心領域の1つは、カスタムメイドで患者固有のツールとインプラントの開発です。より多くのカスタムインプラントの設計を可能にすることにより、整形外科的介入がより適切に適応され、外科的処置を受ける必要がある人々にとって目立たなくなることが期待されています。
インプラントの製造
ヘルスケア業界は、医療専門職全体で使用されるさまざまな製品を供給するために製造に大きく依存しています。整形外科医は製造された製品に大きく依存しており、製造の発展はさまざまな方法で整形外科に革命をもたらしました。カーボンファイバー製カスタムブレースで治療されたスポーツ外傷の非外科的治療から変形した四肢の外科的再建まで、整形外科医は多くの異なる材料と製品を利用して患者を支援しています。
製造の進歩があるときはいつでも、整形外科医は、これが彼らが行う仕事にどのように影響するかについて興味がある可能性があります。製造における最近の変化の1つは、3D印刷技術の進歩です。三次元印刷は、多くの産業が製品を製造する方法を変えました。ヘルスケア業界も例外ではなく、さまざまなヘルスケアのニーズに対応するために、3Dテクノロジーの多くのアプリケーションが作成されています。整形外科、埋め込み型デバイスに大きく依存する医療専門分野では、3D印刷技術が大きな関心を集めています。
3-D印刷
3次元製造で指摘された主な違いは、これがいわゆる「付加製造」プロセスであることです。これは、インプラントをレイヤーごとに追加して3次元製品を作成することによって作成されることを意味します。これは、材料のブロックが望ましい形状に彫刻される「サブトラクティブ」プロセスとは異なります。アディティブマニュファクチャリングは、何年も前から存在し、多くの業界で使用されてきましたが、ヘルスケア業界では比較的新しいものです。
従来、整形外科用インプラントは複数の異なるサイズで設計されています。たとえば、靴屋に行ってさまざまなサイズの標準靴を試着しているように、股関節置換術を受けている場合、整形外科医には、ほとんどの人に合うように設計されたさまざまな股関節インプラントオプションがあります。これらのインプラントはよく機能しますが、サイズの数に制限があり、一部の人々は特定の標準サイズにうまく適合しない解剖学を持っています。
整形外科では、3次元印刷がさまざまな用途に使用されています。たとえば、関節置換インプラントは特注で製造されています。これらのインプラントの一部は、股関節置換術や膝関節置換術などの一般的な外科手術で使用されています。さらに、脊椎インプラントも3次元積層造形により設計されています。別のアプリケーションは、患者固有の機器の設計です。この状況では、実際に使用されるインプラントは標準サイズですが、外科医がインプラントの準備に使用する器具はカスタム設計されています。最後に、重度の変形、腫瘍手術、および複雑な再建手術に利用できる標準的なインプラントがない状況で使用される複雑なインプラントの設計には、積層造形が使用されています。
カスタムインプラント
多くの患者がカスタムインプラントに関心を持っています。彼らは、関節置換時に使用されるインプラントが自分の体にぴったりのサイズであることを確認したいと考えています。現在、外科医が実際にカスタムメイドの関節置換を埋め込むことは非常にまれです。通常、カスタムインプラントについて話しているとき、実際には標準のインプラントが挿入されており、カスタムカットは特定の解剖学的構造に合わせて設計されています。インプラントが実際に個々の患者のために特別に設計されているカスタム関節置換術は、現時点では標準的な外科的処置ではありません。
移植されたプロテーゼが個々の患者のために特別に設計されている真のカスタムインプラントの潜在的な利点は、関節の通常の力学を複製する能力です。標準サイズのインプラントは、長すぎたり、短すぎたり、広すぎたり、狭すぎたりする場合があります。ほとんどの人では、外科医が微妙な変化を補うことができますが、標準的なインプラントに適応するのが難しい異常な解剖学的構造を持っている状況もあります。カスタムのインプラント設計により、外科医はこれらの変数をより適切に制御できるようになります。
骨に付着
外科医が関心を持っている積層造形のもう1つの側面は、周囲の骨によく接着するインプラントを設計できることです。インプラントを骨に固定する方法はいくつかあります。ネジとワイヤーの使用は、通常、骨折治療に使用されます。インプラントは、骨折が治癒するまで持続する必要があるだけです。骨セメントの使用は一般的ですが、使用は減少しています。これはインプラントを固定する効果的な方法ですが、時間の経過とともにインプラントが緩むという懸念があります。インプラントを骨に固定する最良の方法の1つは、骨が時間とともに成長する多孔性コーティングを施したインプラントを使用することです。
多孔性コーティングされたインプラントは、関節置換手術でよく使用されますが、すべてのインプラントが多孔性コーティングで簡単に設計できるわけではありません。 3次元印刷により、さまざまな幾何学的表面に多孔質コーティングを施すプロセスがより可能になりました。
ベリーウェルからの一言
整形外科の未来は、間違いなく今日のやり方とは非常に異なって見えます。よりエキサイティングな分野の1つは、整形外科用インプラントを製造するための新技術の開発です。 3次元印刷は、現在複雑な再建手術に使用されているカスタム整形外科用インプラントの設計に使用されている技術です。時間が経つにつれて、3次元印刷の使用がより一般的になり、標準の整形外科手術でより広く使用されるようになります。