Renishaw realizuje projekt druku 3D tytanowego implantu żuchwy

Nowoczesna medycyna jest określana jako jedna z najważniejszych, potencjalnych ścieżek rozwoju technologii przyrostowych – mnogość zastosowań druku 3D w tej dziedzinie sprawia, że mnóstwo firm z branży addytywnej skupia swoją uwagę na projektach związanych z medycyną. Wśród przedsiębiorstw związanych z technologiami addytywnymi, które zaangażowane są w realizację projektów wpisujących się w trend opieki medycznej można wyróżnić m.in. Materialise czy Stratasys.

Kolejną firmą z branży addytywnej, która zdecydowała się na realizację projektu z zakresu medycyny jest brytyjska firma inżynieryjna Renishaw, specjalizująca się w zagadnieniach z dziedziny metrologii i pomiarów. Firma we współpracy z  Walijskim Szpitalem Uniwersyteckim (UHW) prowadziła prace nad drukowanym przestrzennie metalowym implantem żuchwy dla pacjenta, który został poddany resekcji kości w wyniku choroby nowotworowej.

Plan rekonstrukcji obejmował nie tylko przygotowanie implantu, który zapewni prawidłowe środowisko do gojenia się kości żuchwy za sprawą przeszczepu fragmentu kości strzałkowej, ale również kilka surgical guides. Ich  zadaniem jest zapewnienie jak najlepszego dopasowania drukowanego 3D wszczepu do kształtu kości biorcy. Chirurdzy podczas zabiegu zastosowali prowadnice umożliwiające wykonanie precyzyjnych cięć oraz otworów – dzięki nim implant został idealnie osadzony w pożądanym miejscu, redukując tym samym ryzyko konieczności przeprowadzenia reimplantacji. Co więcej, chirurdzy mogli precyzyjnie wyciąć potrzebny element z kości strzałkowej o idealnych wymiarach i osadzić go w pożądanym miejscu.

W przypadku zabiegu rekonstrukcji części twarzoczaszki obok wszelkich właściwości mechanicznych i materiałowych implantu równie ważny jest jego kształt, oddający fizjonomię twarzy. Technologie addytywne pozwalają na precyzyjne oddanie geometrii zaprojektowanego implantu przy zachowaniu wszelkich cech niezbędnych do jego prawidłowego funkcjonowania w organizmie, jak wytrzymałość czy sztywność zbliżona do tkanki kostnej.

Wśród specjalistów zajmujących się chirurgią twarzowo-szczękową nadal najpopularniejszą praktyką jest wykonywanie implantów tradycyjnymi metodami oraz dopasowywanie ich kształtu już podczas trwania zabiegu. Ręczne formowanie może doprowadzić do uszkodzenia implantu lub przerwania ciągłości powłok na jego powierzchni (odpowiedzialnych m.in. za właściwości przeciwkorozyjne czy antybakteryjne), a dodatkowo nie są w stanie oddać kształtu tak precyzyjnie jak wszczepy wykonane w technologii druku 3D.

Na podstawie zebranych podczas badania tomografii komputerowej, za pomocą profesjonalnych programów do projektowania CAD/CAD (m.in Materialise Mimics) został wykonany model implantu oraz pomocy chirurgicznych. Przekonwertowane do pliku .stl elementy trafiły do  zakładu produkcyjnego Renishaw, a elementy zostały wydrukowane na ich systemach produkcji dodatków AM250 z medycznego tytanu, zgodnego z normą ISO 10993.

W efekcie chirurgom udało się zamocować płytkę zgodnie z nawierconymi otworami pilotażowymi, wykonanymi dzięki pomocom chirurgicznym w czasie o ponad godzinę krótszym niż w przypadku standardowych procedur. Pacjent w kilka miesięcy po zabiegu, kiedy kość uległa całkowitemu zasklepieniu, mógł przejść zabieg zamontowania mostów i koron zębowych tak, aby całkowicie wrócić do wyglądu sprzed zabiegu.

Źródło: 3dprint.com