አዲስ ጥናት ቲታኒየም የህክምና ተከላዎች በጣም ውጤታማ መሆናቸውን አረጋግጧል

3-ል ማተም ቲታኒየም ሂደት

ከተለምዷዊ ሂደት ጋር ሲነፃፀር የ 3 ዲ ማተሚያ ቴክኖሎጂ ጥቅሞች ለግል የተበጁ የቀዶ ጥገና መትከያዎች በዋነኛነት ይንጸባረቃሉ: የ 3D ማተም ነፃ የመቅረጽ ባህሪያት በፍጥነት እና በትክክል ውስጣዊ መተከልን ማበጀት ይችላሉ, ባህላዊውን ሁለንተናዊ የመትከል ቅርፅን ማሸነፍ ይችላል ከሰው አካል ጋር የማይጣጣም እና የሜካኒካል ባህሪያቱ እስከ መደበኛ ችግሮች ድረስ; ውስብስብ አወቃቀሮችን እና ለሂደት አስቸጋሪ የሆኑ ምርቶችን በማምረት ለግል የተበጁ ጥቃቅን አወቃቀሮች በተለይም በመዋቅሮች በኩል የተቦረቦሩ, የተወሰኑ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያትን ማሟላት ብቻ ሳይሆን የባዮሂስቶስ ተኳሃኝነትን ያጠናክራሉ.

እነዚህ ተከታታይ ጥቅሞች የጭንቀት መከላከያ እና የተተከሉ ዝቅተኛ ባዮሎጂያዊ እንቅስቃሴዎች የተለመዱ ችግሮችን በተሳካ ሁኔታ ማሸነፍ ይችላሉ. በአሁኑ ጊዜ በብዛት ጥቅም ላይ የዋለው እና በስፋት ጥቅም ላይ የዋለው 3D ማተሚያ ቲታኒየም alloys SLM ቴክኖሎጂ እና ኢቢኤም ቴክኖሎጂ ናቸው።

መራጭ ሌዘር መቅለጥ (SLM) ፈጣን መቅለጥን ለማግኘት ቀድሞ የተቀመጡ የዱቄት ቁሶችን በመምረጥ ሌዘርን እንደ ሙቀት ምንጭ ይጠቀማል። ዋናው የሥራ መርህ በማይነቃነቅ የጋዝ መከላከያ አካባቢ ውስጥ መሳሪያው እና መሳሪያው እያንዳንዱን የዱቄት ሽፋን ለመምረጥ እና ለማቅለጥ በሲስተም ዲዛይን ሁነታ በተፈጠረው የመሙያ ቅኝት መንገድ መሰረት የሌዘር ጨረርን ይቆጣጠራሉ.

ከዚያም መድረኩ ወደ ታች ይንቀሳቀሳል, ዱቄቱ እንደገና ይጣላል እና ሙሉው ቅርጽ እስኪፈጠር ድረስ ማሽኮርመም ይደገማል. የማይነቃነቅ የጋዝ መከላከያ ብረትን በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ከሌሎች ጋዞች ጋር ምላሽ እንዳይሰጥ ይከላከላል. የኤስ.ኤም.ኤል ቴክኖሎጂ በጣም ሰፊ የሆነ የመፈጠራቸው ቁሳቁሶች ፣ ቁሶች ቁጠባ እና እንደገና ጥቅም ላይ ሊውሉ የሚችሉ ናቸው ፣ ውስብስብ የድጋፍ ስርዓትን መንደፍ እና ማዘጋጀት አያስፈልግም ፣ የዚህ ተከታታይ ጥቅሞች የኤስኤልኤም ቴክኖሎጂ የበለጠ እና የበለጠ ጥቅም ላይ ይውላል።

ነገር ግን፣ ኤስ.ኤም.ኤልም አንዳንድ ድክመቶች አሉት፡ በጨረር ሃይል ውስንነት እና በጋለቫኖሜትር የመቃኘት አንግል ምክንያት፣ በኤስ.ኤም.ኤል የሚዘጋጁት ክፍሎች መጠን ውስን ይሆናል። ከፍተኛ ኃይል ያላቸው ሌዘር እና ከፍተኛ ጥራት ያላቸው የኦፕቲካል መሳሪያዎች ለማምረት ውድ ናቸው, ይህም ኢኮኖሚያዊ ሸክሙን በተወሰነ ደረጃ ይጨምራል. በ SLM ቴክኖሎጂ ውስጥ የዱቄት ቁሳቁሶችን በመጠቀማቸው የተቀረጹት ክፍሎች ወለል ጥራት ችግር ሊፈጥር ይችላል, ይህም ለቀጣይ ሥራ ጥቅም ላይ የሚውለውን ምርት ሁለተኛ ደረጃ ሂደትን ይጠይቃል; የማቀነባበሪያ ሂደቱን በጥብቅ ለማመቻቸት ተጨማሪ እርምጃን የሚጠይቅ የስፔሮዳይዜሽን እና የመለጠጥ ጉድለቶች ሊከሰቱ ይችላሉ።

በውስጡ የስራ መርህ ነው: ቅድመ-የተሸፈኑ ዱቄት, ከፍተኛ-ኃይል በኤሌክትሮን ጨረር የሚያፈነግጡ በአካባቢው ትንሽ አካባቢ ውስጥ ከፍተኛ ኃይል ለማምረት ትኩረት በኋላ ከፍተኛ ሙቀት ለማምረት የዱቄት ንብርብር ለመቃኘት እና እንኳ ይቀልጣሉ, በኤሌክትሮን ጨረር የማያቋርጥ ቅኝት በኩል መቅለጥ ገንዳ Fusion እና solidification መካከል ኃይል ለማምረት, ወደ መስመራዊ እና planar ብረት ንብርብር ጋር የተገናኘ.

የአሁኑን ንብርብር ከጨረሱ በኋላ, የዱቄት መትከል ስራውን እንደገና ይድገሙት. በምርት ሂደት ውስጥ, EBM የቁሳቁስን ከፍተኛ ጥንካሬ ለማረጋገጥ እና የንጥረቱን ኦክሳይድ ለማስወገድ ትክክለኛውን የአየር ማቅለጥ አካባቢ ይቀበላል. ከኤስ.ኤም.ኤል. ጋር ሲነፃፀሩ የ EBM ዋና ጥቅሞች የሚከተሉት ናቸው- ውጤታማ የኤሌክትሮን ጨረር ኃይል ማመንጨት አነስተኛ ኃይልን ይወስዳል ፣ የምርት ፍጥነት ከፍተኛ ነው ፣ ስለሆነም የጠቅላላው ማሽን አጠቃላይ ኃይል ከፍተኛ ነው። የኤሌክትሮን ጨረር ማዞር የመሳሪያውን ክፍል ማንቀሳቀስ አያስፈልገውም, ይህም የፍተሻውን ፍጥነት የበለጠ ያሻሽላል. ጥሩው የሙቀት አከባቢ የ 3D የታተሙ ክፍሎች ቅርፅ መረጋጋትን ያረጋግጣል ፣ የማይንቀሳቀስ ሜካኒካል ባህሪያቱን ያረጋግጣል ፣ ባዮሎጂያዊ መስፈርቶችን ያሟላል እና የብረት ዱቄቱ እንደገና ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል።

የ3-ል የታተሙ የቀዶ ጥገና መትከል ሁኔታ እና እድገት

የቀዶ ጥገና ተከላ እና ኦርቶቲክስ ከ 3D ህትመት ጋር በአጥንት መስክ ውስጥ ተስፋ ሰጪ የመተግበሪያ ተስፋ አላቸው። አሁን እየበዙ መጥተዋል።3D የታተሙ የመትከያ ቁሳቁሶችእንደ የመስማት ችሎታ ኤድስ፣ ሰው ሰራሽ እግሮች፣ ለግል የተበጁ የአጥንት ህክምና መመሪያዎች፣ ሰው ሰራሽ መገጣጠሚያዎች፣ ሰው ሰራሽ ውጫዊ ጆሮዎች፣ ለግል የተበጁ የጥርስ ህክምናዎች እና ሌሎች በክሊኒካዊ ግላዊ ህክምና ውስጥ ያሉ መተግበሪያዎች። እንደ ዘገባው ከሆነ በ2014 የፔኪንግ ዩኒቨርሲቲ ተመራማሪዎች የ12 አመት ወንድ ልጅ ግላዊነት የተላበሰ 3D የታተመ ሰው ሰራሽ አከርካሪ ከማይክሮ ጉድጓዶች ጋር በተሳካ ሁኔታ መትከል ችሏል ይህም በአለም ላይ የመጀመሪያው ነው። በዚሁ አመት ዶክተሮች እና ሳይንቲስቶች በስኮትላንድ የምትኖር የ 5 አመት ሴት ልጅን በ 3D የታተመ የሰው ሰራሽ መዳፍ ገጠሟት።

የ411ኛው የሕዝባዊ ነፃነት ሠራዊት ስቶማቶሎጂ ስፔሻሊቲ ሴንተር የኢቢኤም ቴክኖሎጂን በተሳካ ሁኔታ ተጠቅሞ የማንዲቡላር ቲታኒየም ቅይጥ ተከላ ለሂሚማክሲላር ሪሴክሽን ታካሚ የአካል ብቃት እንቅስቃሴ አስመስሎ መስራት። በቀዶ ጥገናው ወቅት የታመመውን መንጋጋ እና ግለሰባዊ የተግባር ጥገና በአንድ ጊዜ የተጠናቀቀ ሲሆን የተበላሹ መንጋጋዎች በግለሰብ ተስተካክለው እንደገና ተገንብተዋል. ከቀዶ ጥገናው በኋላ ያለው ውጤት አጥጋቢ ነበር. ሌታውስ ቢ እና ሌሎች ተመራማሪዎች የ3D ማተሚያ ቴክኖሎጂን በመጠቀም የአጥንት እና የማይክሮቫስኩላር ፍላፕን በ20 ታማሚዎች ማንዲቡላር ሪሴክሽን እንዲገነቡ በማድረግ የቀዶ ጥገናውን ጊዜ ያሳጠረ እና የቀዶ ጥገናውን ጥራት የሚያሻሽል ሲሆን ከቀዶ ጥገና በኋላ ያለው ውጤት ጥሩ ነበር። በቅርብ ዓመታት ውስጥ, ተመሳሳይ ዜና እና ምርምር ማለቂያ በሌለው ዥረት ውስጥ ወጥተዋል, ይህም በሕክምናው መስክ የ 3D ህትመትን ጥሩ የትግበራ ተስፋዎች ሙሉ በሙሉ የሚያንፀባርቅ ነው.

ከኦርቶፔዲክ ምርቶች ጎን፣ 3D የታተሙ የቀዶ ጥገና መትከያ ቁሶች ቀስ በቀስ ወደ ንግድና ግብይት እየተሸጋገሩ ነው። እ.ኤ.አ. በ 2007 በጣሊያን ኩባንያ አድለር ኦርቶ እና በሊማ-ኤልቶ የተገነቡ የባዮፕሪንት 3D የታተሙ አሲታቡሎም ኩባያዎች የ CE የምስክር ወረቀት አልፈዋል። የኤክክቴክ ምርት እ.ኤ.አ. በ2010 በኤፍዲኤ ጸድቋል። እ.ኤ.አ. በ2009 በአሜሪካው ኤኤምቲ ኩባንያ 3D ህትመትን በመጠቀም ያመረተው ሁለ-ቲታኒየም የሰውነት ውህደት መሣሪያ የአውሮፓ ህብረት CE የምስክር ወረቀትንም አልፏል። እ.ኤ.አ. በ 2013 በዩናይትድ ስቴትስ ውስጥ የመጀመሪያው የባዮፕሪንት የራስ ቅል መትከያ ምርት በኤፍዲኤ ጸድቋል ፣ ይህ ደግሞ በዓለም የመጀመሪያው የግል 3D የታተመ የPEEK የራስ ቅል ምስል ነው።

በዚህ መሠረት፣ በ2014፣ የዩናይትድ ስቴትስ ኦክስፎርድ ኩባንያ ለ 3D ማተሚያ maxillofacial የአጥንት ምርቶች (5IOK ሁነታ) የኤፍዲኤ ፈቃድ አግኝቷል። በተጨማሪም በሴፕቴምበር 2015 በ 3D የታተመ የሰው ልጅ ተከላ - ሰው ሰራሽ ሂፕ መገጣጠሚያ በቤጂንግ ሜዲካል ሶስተኛ ሆስፒታል እና ቤጂንግ አይካንግ ይቼንግ የህክምና መሳሪያዎች ኮርፖሬሽን በስቴቱ የምግብ እና የመድኃኒት አስተዳደር መመዝገቡ ተዘግቧል ። 3D የታተመ የሂፕ መገጣጠሚያ ወደ "ጅምላ ምርት ደረጃ" ውስጥ ገብቷል, ይህም ማለት የቻይና 3D ማተሚያ ተከላዎች ወደ ምርት ደረጃ ገብተዋል ማለት ነው.

የ3ዲ ህትመት ቴክኖሎጂ በህክምና ሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ፈጠራ ውስጥ ትልቅ ሚና እየጫወተ ያለ ሲሆን የተለያዩ ግላዊነት የተላበሱ የሰው ሰራሽ አካላት፣ የሰው ሰራሽ አካላት፣ የጥርስ ህክምና እና ሌሎች ገጽታዎች ምርምር እና አተገባበርም ከጊዜ ወደ ጊዜ እየሰፋ ነው። ስለዚህ በዚህ አዲስ ሂደት የተዘጋጀው የተተከሉ የባዮሴፍቲ ግምገማ የበለጠ እና የበለጠ ትኩረት ያስፈልገዋል።

በ3D ማተሚያ ቲታኒየም ባዮሴፍቲ ላይ ምርምር

የባዮሜዲካል ቁሳቁሶች ደህንነት በዋናነት በቲሹዎች እና ቁሳቁሶች መካከል ባለው መስተጋብር ውስጥ ይንጸባረቃል. የባዮሜዲካል ብረታ ብረት ቁሳቁሶች የተተከሉ መሳሪያዎችን መስፈርቶች ለማሟላት, በሰው አካል ውስጥ በመትከል ምክንያት የሚፈጠረው ምላሽ ተቀባይነት ባለው ደረጃ ላይ መሆን አለበት, እና በተመሳሳይ ጊዜ በእቃው መዋቅር እና ባህሪያት ላይ የጥራት ለውጦችን ሊያመጣ አይችልም. በሰው አካል እና በሰው አካል መካከል ያለው መስተጋብር በዋነኝነት የሚንፀባረቀው በባዮሎጂያዊ ተኳሃኝነት እና በባዮሎጂያዊ ተግባሩ ነው።

ስለዚህ, በሰው አካል ውስጥ ከተተከለ በኋላ, የተተከለው ሰው እንደ አለርጂ, እብጠት እና ኬሚስትሪ በሰዎች ሴሎች, ደም እና አካላት ውስጥ, ወይም የሰው የውጭ አካላትን አለመቀበል የመሳሰሉ አሉታዊ ግብረመልሶችን ሊያስከትል አይገባም. በተመሳሳይ ጊዜ, ለረጅም ጊዜ መትከል የሚያስፈልጋቸው መትከያዎች ጥሩ የማይንቀሳቀሱ ሜካኒካል ባህሪያት, ማለትም በቂ ጥንካሬ, ተገቢ የመለጠጥ ሞጁሎች, ከፍተኛ መረጋጋት, ጥሩ የዝገት መቋቋም እና ዘላቂ ጥንካሬ ሊኖራቸው ይገባል. አሁን የቲታኒየም ቅይጥ የቀዶ ጥገና መትከል በክሊኒካዊ ልምምድ ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል, እና የባዮኬቲክ ምርምርም እንዲሁ የበሰለ ነው. ስለዚህ, ከ 3D ህትመት ጋር የተያያዙ የታይታኒየም ቅይጥ ክፍሎች ደህንነት በዋነኝነት የሚያተኩረው በባዮሜካኒካል ተግባሩ ደህንነት ላይ ነው.

በ 3D የታተመ የብረት መትከል በሜካኒካል ባህሪያት, ዝገት መቋቋም እና ባዮኬሚካላዊነት ከባህላዊው ሂደት አጠቃላይ የመትከል ምርቶች ጋር የሚወዳደር እና አንዳንድ የማይንቀሳቀሱ ሜካኒካል ሜካኒካዊ ባህሪያት ቅይጥ ተከላ ክሊኒካዊ አተገባበርን ሊያሟሉ እንደሚችሉ እና ብሄራዊ ደረጃዎች አሁንም በሂደት ላይ ናቸው በሚለው ላይ የተደረገው ጥናት። የ 3D የታተመ የታይታኒየም ተከላዎች ከፊል የማይንቀሳቀስ ሜካኒካል ባህሪያት ክሊኒካዊ ፍላጎቶችን ሊያሟሉ እንደሚችሉ ታውቋል. በEBM ቴክኒክ የተዘጋጁ Ti6A14V ናሙናዎች በቀጥታ የመሸከምና የሙቅ አይሶስታቲክ የፕሬስ ሙከራ ተፈትነዋል። ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት የ TI6A14V ናሙናዎች ጥንካሬ ከፎርጂንግ ደረጃ አልፏል።

በኤስኤልኤም ቴክኖሎጂ የተዘጋጀው የ Co-Cr-Mo alloy የዝገት መቋቋም በባህላዊው ሂደት ከተዘጋጀው ቅይጥ ጋር ተመሳሳይ ነው፣ እና በተመሰለው የምራቅ አካባቢ ውስጥ ያለው የ ion ሟሟት መጠን ከባህላዊው ሂደት ቅይጥ ያነሰ 3D ህትመት ነው። በዲኤምኤልኤስ ቴክኖሎጂ የተዘጋጀው Ti6A14V ምርት በ EOS ኩባንያ እንደ ልማዳዊ ፎርጅንግ በተመጣጣኝ የድህረ-ሂደት ተመሳሳይ የማይንቀሳቀስ ሜካኒካል ባህሪያት እና የድካም መቋቋም አቅም ያለው ሆኖ ተገኝቷል። በEBM የተዘጋጀው ባለ ቀዳዳ የታይታኒየም ቅይጥ አከርካሪ ውህድ መሳሪያ በፍየል አካል ውስጥ ተተክሎ በጎችን የማኅጸን ውሕደት ሞዴል ላይ ጥሩ ውጤት አስመዝግቧል። የአጥንት-ቁሳቁስ በይነገጽ ከ PEEK ውህደት መሳሪያ የተሻለ ነበር።

ክሊኒካዊ ፣ የመለጠጥ ሞጁሎች እና ሌሎች የቲታኒየም ቅይጥ ሜካኒካል ባህሪዎች ከሰው አጥንት ባህሪዎች ጋር አይዛመዱም ፣ ይህም በተተከለው የአካል ክፍል ውስጥ ወደ “ውጥረት መከላከያ” ክስተት ይመራል እና ኦስቲዮፖሮሲስን ያስከትላል ፣ በዚህም ምክንያት የአጥንት መምጠጥ ፣ የመትከል እና የመትከል ውድቀት። ይህንን ችግር ከቲታኒየም ተከላ ጋር ለማቃለል የተቦረቦረ መዋቅር መትከል በተመራማሪዎች ዓይን ውስጥ ገብቷል። አሁን ጥናቶች እንደሚያሳዩት የ 3D ህትመት የተተከሉትን የመለጠጥ ሞጁሎች እና ሜካኒካል ባህሪያቶቻቸውን ለመለወጥ በከፍተኛ ትክክለኛነት የተተከሉትን ማይክሮስትራክሽን ማስተካከል ይችላሉ, ስለዚህም ከሰው አጥንት ቲሹ ጋር እንዲጣጣሙ እና ተገቢውን የፊዚዮሎጂ ጭነት በማረጋገጥ ላይ ተጨማሪ የባዮሜካኒካል ተግባራትን ያሻሽላል.

የቲ6AI4V አካል ቁጥጥር የሚደረግበት መዋቅር በEBM የምስረታ ቴክኖሎጂ የተመረተ ሲሆን የውስጥ ባዶ መዋቅሩ በኤሌክትሮን ማይክሮስኮፒ በመቃኘት ከንድፈ ሃሳቡ ንድፍ ጋር የሚጣጣም ሆኖ ተገኝቷል፣ ይህም በ3D የታተሙ ምርቶች መዋቅር ላይ የኢቢኤም ትክክለኛ ቁጥጥር አግኝቷል። በሜካኒካል አፈፃፀም ሙከራ ፣ተዛማጁ የመጭመቂያ ጥንካሬ 163MPa እና የመለጠጥ ሞጁሉ 14MPa በ 60.1% pore porosity ላይ ነው ፣ይህም ከሰው አጥንት ጋር ቅርብ ነው። በብልቃጥ ሴል ባሕል ጥሩ የሕዋስ ተኳኋኝነትንም አሳይቷል።

የተቦረቦሩ ስካፎልዶች በEBM ቴክኖሎጂ የተዘጋጁት የንድፍ መለኪያዎችን በማመቻቸት ሲሆን የሜካኒካል ባህሪያቸውም ተገምግሟል። የተነደፉት ባለ ቀዳዳ ቁሶች ባዮሜካኒክስ የደረጃ ተኳኋኝነት እና የመትከል ማዛመድን በማስመሰል ረገድ ከፍተኛ የላቀ ደረጃ እንደነበረው ታወቀ። በSLM የተዘጋጀው 300 ግራም፣ 600 ግራም እና 900~tm ያላቸው ሶስት አይነት ባለ ቀዳዳ ቲታኒየም ወደ ጥንቸል ቲቢያ ውስጥ ተተክሏል የፔሮ ሬሾ በአጥንት እድገት ላይ ያለውን ተጽእኖ ለመመርመር። ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት 600~m ባለ ቀዳዳ መዋቅር ያለው የአጥንት ሕብረ ሕዋስ የተሻለ ርዝመት እና ባዮኬሚካላዊነት አለው.

የአጥንት እድገት እይታ ነጥብ ጀምሮ, የሚለምደዉ porosity እና aperture ጋር አንድ ስካፎል በሰው አካል ውስጥ ንጥረ ነገሮች ማስተላለፍ እና ማስተላለፍ ይበልጥ አመቺ ይሆናል, እና ደግሞ የአጥንት እድገት ያለውን ችሎታ ማስተዋወቅ ይችላሉ, ymplantы እና የአጥንት አልጋዎች መካከል ያለውን ጥምረት ለመጨመር, እና ሰራሽ ውስጥ ያለውን አገልግሎት ሕይወት ለማራዘም, ስለዚህ ጠንካራ መዋቅር ከየታይታኒየም ቅይጥ የተሻለ የሕክምና ውጤት ለማግኘት. በቅርብ ዓመታት ውስጥ ባለ ብዙ ቀዳዳ የታይታኒየም ቅይጥ ደረጃ በደረጃ በጣም ተስማሚ ክሊኒካዊ አዲስ ጠንካራ ቲሹ ጥገና እና መተኪያ ቁሳቁስ ተደርጎ ይወሰዳል ፣ እና 3D የታተመ የታይታኒየም ቅይጥ ተከላዎች በተለያዩ ጥቃቅን አወቃቀሮች ወይም በመዋቅሮች በኩል አዲስ መስክ ከፍቷል።