De toekomst van orthopedische chirurgie en verbeteringen voor patiënten die de effecten van artritis, fracturen en andere musculoskeletale aandoeningen beheersen, is een constant aandachtspunt. Van stamcellen tot gewrichtsvervangingen, chirurgen en patiënten zijn geïnteresseerd in wat de volgende stap om de hoek zou kunnen zijn.
Een van de gebieden van recent belang is de ontwikkeling van hulpmiddelen en implantaten die op maat zijn gemaakt en patiëntspecifiek zijn.
De hoop is dat door het ontwerp van meer aangepaste implantaten mogelijk te maken, orthopedische interventies beter worden aangepast en minder opvallen voor mensen die een chirurgische ingreep moeten ondergaan.
Productie van implantaten
De gezondheidszorg is sterk afhankelijk van productie om de verschillende producten te leveren die in de medische sector worden gebruikt. Orthopedische chirurgen zijn sterk afhankelijk van gefabriceerde producten en ontwikkelingen in de industrie hebben op verschillende manieren een revolutie teweeggebracht in de orthopedie. Van niet-chirurgische behandeling van sportblessures behandeld met aangepaste accolades op koolstofvezel tot chirurgische reconstructie van misvormde ledematen, orthopedisch chirurgen maken gebruik van veel verschillende materialen en producten om hun patiënten te helpen.
Telkens wanneer er een vooruitgang is in de productie, zijn orthopedisch chirurgen waarschijnlijk geïnteresseerd in hoe dit van invloed kan zijn op het werk dat ze doen. Een van de recente veranderingen in de productie is de vooruitgang van 3D-printtechnologie.
Driedimensionaal afdrukken heeft de manier veranderd waarop veel industrieën producten maken. De gezondheidszorgsector is niet anders en veel toepassingen van 3D-technologie worden geproduceerd om tegemoet te komen aan verschillende zorgbehoeften. Bij orthopedische chirurgie is een medisch specialisme dat sterk afhankelijk is van implanteerbare apparaten, 3-D-afdruktechnologie, een gebied van groot belang geweest.
3-D afdrukken
Het belangrijkste verschil met driedimensionale productie is dat dit een zogenaamd "additive manufacturing" -proces is. dit betekent dat implantaten worden gemaakt door materiaal laag voor laag toe te voegen om een driedimensionaal product te creëren. Dit onderscheidt zich van een "subtractief" proces waarbij een stuk materiaal in een gewenste vorm wordt gebeeldhouwd. Additive manufacturing bestaat al een aantal jaar en veel industrieën, maar is relatief nieuw voor de gezondheidszorg.
Traditioneel worden orthopedische implantaten ontworpen in meerdere verschillende maten. Als u bijvoorbeeld een heupvervanging zou krijgen, net zoals naar een schoenenwinkel gaan en verschillende standaardschoenen wilt proberen, zou uw orthopedisch chirurg een groot aantal opties voor heupimplantaten hebben die op de meeste mensen zijn afgestemd. Hoewel deze implantaten vaak goed werken, zijn er beperkingen in het aantal maten en sommige mensen hebben een anatomie die niet goed voldoet aan een specifieke standaardgrootte.
Bij orthopedische chirurgie is driedimensionaal afdrukken gebruikt voor een aantal verschillende toepassingen. Implantaten voor gewrichtsvervanging zijn bijvoorbeeld op maat gemaakt. Sommige van deze implantaten zijn gebruikt in gangbare chirurgische procedures zoals heupprothese en knievervangingschirurgie.
Daarnaast zijn spinale implantaten ook ontworpen door middel van driedimensionale additive manufacturing. Een andere toepassing was het ontwerp van patiëntspecifieke instrumentatie. In deze situatie zijn de gebruikte implantaten standaardmaten, maar de instrumenten die uw chirurg gebruikt om het implantaat voor te bereiden, zijn op maat ontworpen. Ten slotte is additive manufacturing gebruikt voor het ontwerp van complexe implantaten die worden gebruikt voor ernstige misvormingen, tumorchirurgie en situaties waarin er geen standaardimplantaten beschikbaar zijn voor complexe reconstructieve chirurgie.
Aangepaste implantaten
Veel patiënten zijn geïnteresseerd in implantaten op maat.
Ze willen ervoor zorgen dat de implantaten die worden gebruikt tijdens het vervangen van de implantaten, perfect zijn afgestemd op hun lichaam. Op dit moment is het zeer ongebruikelijk dat een chirurg daadwerkelijk een op maat gemaakte gewrichtsvervanging implanteert. Meestal, wanneer mensen het hebben over aangepaste implantaten, hebben ze feitelijk een standaard implantaat geplaatst en een aangepaste snit is ontworpen voor hun specifieke anatomie. Aangepaste gewrichtsvervangingen, waarbij de implantaten eigenlijk specifiek voor een individuele patiënt zijn ontworpen, zijn op dit moment geen standaard chirurgische procedure.
Het potentiële voordeel van een echt aangepast implantaat, waarbij de geïmplanteerde prothese specifiek is ontworpen voor een individuele patiënt, is het vermogen om de normale mechanica van een gewricht te repliceren. Er zijn omstandigheden waarbij een standaardimplantaat iets te lang, iets te kort, iets te breed of iets te smal kan zijn. Bij de meeste mensen kan uw chirurg de subtiele variaties compenseren, maar er zijn situaties waarin mensen een ongebruikelijke anatomie hebben die moeilijk aan te passen is aan standaardimplantaten. Aangepast implantaatontwerp kan uw chirurg een betere mogelijkheid bieden om te controleren op deze variabelen.
Vasthouden aan botten
Het andere aspect van additieve fabricage dat van belang is voor uw chirurg, is de mogelijkheid om implantaten te ontwerpen die goed hechten aan het omliggende bot. Er zijn verschillende manieren om een implantaat tot op het bot te beveiligen. Het gebruik van schroeven en draden wordt meestal gebruikt voor fractuurbehandeling, waarbij het implantaat slechts tot de breuk hoeft te duren. Het gebruik van botcement is gebruikelijk, maar het gebruik ervan is afgenomen. Hoewel dit een effectieve methode is om een implantaat te beveiligen, zijn er zorgen over implantaten die in de loop van de tijd loskomen. Een van de beste manieren om een implantaat aan het bot te bevestigen, is door implantaten te gebruiken met een poreuze laag die het bot in de loop van de tijd kan laten groeien.
Poreuze gecoate implantaten worden vaak gebruikt bij gewrichtsvervangende operaties, maar niet alle implantaten kunnen eenvoudig worden ontworpen met een poreuze coating. 3-dimensionaal drukken heeft het proces van het aanbrengen van een poreuze coating op een brede variëteit van geometrische oppervlakken meer mogelijk gemaakt.
Een woord van heel dichtbij
De toekomst van orthopedie zal er ongetwijfeld heel anders uitzien dan vandaag. Een van de meer opwindende gebieden is de ontwikkeling van nieuwe technologieën voor de vervaardiging van orthopedische implantaten. 3-dimensionaal afdrukken is een technologie die wordt gebruikt voor het ontwerpen van aangepaste orthopedische implantaten die momenteel worden gebruikt voor complexe reconstructieve operaties. In de loop van de tijd kan het gebruik van 3-dimensionale afdrukken algemener worden en breder worden gebruikt voor standaard orthopedische chirurgische procedures.
