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정형 외과 수술의 미래와 관절염, 골절 및 기타 근골격 질환의 영향을 관리하는 환자를위한 발전은 끊임없는 관심의 대상입니다. 줄기 세포에서 관절 교체에 이르기까지 외과의와 환자는 모두 다음 단계의 발전에 관심이 있습니다.최근 관심 분야 중 하나는 맞춤형 및 환자 맞춤형 도구와 임플란트의 개발이었습니다. 희망은 더 많은 맞춤형 임플란트 디자인을 허용함으로써 정형 외과 적 개입이 더 잘 수용되고 수술 절차를 받아야하는 사람들에게 덜 눈에 띄는 것입니다.
임플란트 제조
의료 산업은 의료 분야에서 사용되는 다양한 제품을 공급하기 위해 제조에 크게 의존하고 있습니다. 정형 외과 의사들은 제조 된 제품에 크게 의존하고 있으며, 제조업의 발전은 다양한 방식으로 정형 외과에 혁명을 일으켰습니다. 탄소 섬유 맞춤형 보조기로 치료 한 스포츠 부상의 비수술 적 치료부터 변형 된 사지의 외과 적 재건에 이르기까지 정형 외과 의사는 환자를 돕기 위해 다양한 재료와 제품을 활용합니다.
제조업이 발전 할 때마다 정형 외과 의사는 이것이 자신이하는 작업에 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 관심이있을 것입니다. 최근 제조업의 변화 중 하나는 3D 프린팅 기술의 발전입니다. 3 차원 인쇄는 많은 산업에서 제품을 제조하는 방식을 변화 시켰습니다. 의료 산업도 다르지 않으며 다양한 의료 요구 사항을 해결하기 위해 3D 기술의 많은 응용 프로그램이 생산되고 있습니다. 이식 형 장치에 크게 의존하는 의료 전문 분야 인 정형 외과 수술에서 3D 프린팅 기술은 큰 관심 분야였습니다.
3D 프린팅
3 차원 제조에서 주목할만한 주요 차이점은 이것이 소위 "적층 제조"공정이라는 것입니다. 즉, 임플란트는 재료를 층별로 추가하여 3 차원 제품을 생성합니다. 이것은 재료 블록을 원하는 모양으로 조각하는 "감산"프로세스와 구별됩니다. 적층 제조는 수년 동안 많은 산업에서 사용되어 왔지만 의료 산업에서는 비교적 새로운 것입니다.
전통적으로 정형 외과 용 임플란트는 다양한 크기로 설계되었습니다. 예를 들어 신발 가게에 가서 다양한 크기의 표준 신발을 입어 보는 것과 같이 고관절 교체를받는 경우 정형 외과 의사는 대부분의 사람들에게 적합하도록 설계된 다양한 고관절 임플란트 옵션을 사용할 수 있습니다. 이러한 임플란트는 종종 잘 작동하지만 크기의 수에는 제한이 있으며 일부 사람들은 특정 표준 크기에 잘 맞지 않는 해부학 적 구조를 가지고 있습니다.
정형 외과 수술에서 3 차원 인쇄는 다양한 응용 분야에 사용되었습니다. 예를 들어, 관절 대체 임플란트는 맞춤 제작되었습니다. 이러한 임플란트 중 일부는 고관절 교체 및 무릎 교체 수술과 같은 일반적인 수술 절차에 사용되었습니다. 또한 척추 임플란트는 3 차원 적층 제조를 통해 설계되었습니다. 또 다른 응용 분야는 환자 별 기기 설계입니다. 이 상황에서 사용되는 실제 임플란트는 표준 크기이지만 외과의가 임플란트를 준비하기 위해 사용하는 도구는 맞춤 설계되었습니다. 마지막으로, 중증 기형, 종양 수술 및 복잡한 재건 수술에 사용할 수있는 표준 임플란트가없는 상황에 사용되는 복잡한 임플란트의 설계에 적층 제조가 사용되었습니다.
맞춤형 임플란트
많은 환자들이 맞춤형 임플란트에 관심이 있습니다. 관절 교체시 사용 된 임플란트가 신체에 맞는 크기인지 확인하기를 원합니다. 현재 외과의가 실제로 맞춤형 관절 대체물을 이식하는 것은 매우 드문 일입니다. 일반적으로 사람들이 맞춤형 임플란트에 대해 이야기 할 때 실제로 표준 임플란트를 삽입하고 특정 해부학에 맞게 맞춤형 절단을 설계합니다. 임플란트가 실제로 개별 환자를 위해 특별히 설계된 맞춤형 관절 교체는 현재 표준 수술 절차가 아닙니다.
이식 된 보철물이 개별 환자를 위해 특별히 설계된 진정한 맞춤형 임플란트의 잠재적 이점은 관절의 정상적인 역학을 복제 할 수 있다는 것입니다. 표준 크기 임플란트가 너무 길거나, 너무 짧거나, 너무 넓거나, 너무 좁을 수있는 상황이 있습니다. 대부분의 경우 외과의는 미묘한 변화를 보상 할 수 있지만, 사람들이 비정상적인 해부학 적 구조를 가지고있는 경우 표준 임플란트에 적응하기 어려울 수 있습니다. 맞춤형 임플란트 설계를 통해 외과의는 이러한 변수를 더 잘 제어 할 수 있습니다.
뼈에 고착
외과의가 관심을 갖는 적층 제조의 또 다른 측면은 주변 뼈에 잘 부착되는 임플란트를 설계하는 능력입니다. 임플란트를 뼈에 고정하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 나사와 와이어의 사용은 일반적으로 골절 치료에 사용되며, 골절이 치유 될 때까지 임플란트가 지속되어야합니다. 뼈 시멘트의 사용은 일반적이지만 사용이 감소했습니다. 이는 임플란트를 고정하는 효과적인 방법이지만 시간이 지남에 따라 임플란트가 느슨해 질 수 있다는 우려가 있습니다. 임플란트를 뼈에 고정하는 가장 좋은 방법 중 하나는 시간이 지남에 따라 뼈가 성장할 수있는 다공성 코팅이있는 임플란트를 사용하는 것입니다.
다공성 코팅 임플란트는 종종 관절 교체 수술에 사용되지만 모든 임플란트가 다공성 코팅으로 쉽게 디자인 될 수있는 것은 아닙니다. 3 차원 인쇄는 다양한 기하학적 표면에 다공성 코팅을 적용하는 과정을 더욱 가능하게했습니다.
Verywell의 한마디
정형 외과의 미래는 의심 할 여지없이 오늘날의 일과는 매우 다르게 보일 것입니다. 더 흥미로운 분야 중 하나는 정형 외과 용 임플란트를 제조하기위한 새로운 기술의 개발입니다. 3 차원 프린팅은 현재 복잡한 재건 수술에 사용되는 맞춤형 정형 외과 용 임플란트를 설계하는 데 사용되는 기술입니다. 시간이 지남에 따라 3 차원 인쇄의 사용이 더 보편화되고 표준 정형 외과 수술 절차에 더 광범위하게 사용될 수 있습니다.