Fabrication 3D en chirurgie orthopédique

Récemment, l'impression en trois dimensions (3-D) a été considérée comme un outil potentiel qui pourrait être utilisé pour produire des dispositifs orthopédiques sur mesure, comme des implants de hanche.

Fabrication d'implants

Si vous subissez une chirurgie orthopédique, vous pourriez avoir besoin d'un implant inséré pour la reconstruction, le remplacement, la greffe ou comme attelle pour maintenir les structures en place. Des implants tels que des genouillères personnalisées en fibre de carbone, par exemple, peuvent être utilisés pour votre genou.

Différents matériaux présentent des avantages et des inconvénients en termes de durabilité, de cicatrisation et de nécessité éventuelle d'une révision ultérieure.

impression en 3D

Une caractéristique majeure de la fabrication 3-D est le processus de fabrication additive, dans lequel les produits sont créés en ajoutant du matériau couche par couche pour créer le produit final. Cela diffère d'un processus soustractif, dans lequel un bloc de matériau est sculpté dans la forme souhaitée. La fabrication additive existe depuis un certain nombre d'années et est utilisée dans de nombreuses industries, mais elle est relativement nouvelle dans le secteur de la santé.

Traditionnellement, les implants orthopédiques sont produits dans plusieurs tailles standard. Par exemple, si vous deviez subir une arthroplastie de la hanche, un peu comme aller dans un magasin de chaussures et essayer différentes tailles de chaussures, votre chirurgien orthopédiste aurait une variété d'options d'implants de hanche conçues pour s'adapter à la plupart des gens. Bien que ces implants fonctionnent souvent bien, le nombre de tailles est limité et certaines personnes ont une anatomie qui ne correspond pas bien à une taille standard spécifique.

En chirurgie orthopédique, l'impression tridimensionnelle a été utilisée pour un certain nombre d'applications différentes.

Implants de remplacement articulaire: Certains de ces implants ont été utilisés dans des procédures chirurgicales courantes, telles que le remplacement de la hanche et le remplacement du genou. De plus, les implants rachidiens ont également été conçus grâce à la fabrication additive tridimensionnelle.

Instrumentation spécifique au patient: les instruments que votre chirurgien utilise pendant votre opération peuvent être conçus sur mesure pour optimiser votre procédure.

Implants complexes: des matériaux personnalisés peuvent être utilisés pour réparer des déformations sévères, pour la chirurgie tumorale et dans des situations où il n'y a pas d'implants standard disponibles pour la chirurgie reconstructrice compliquée.

Implants personnalisés

Vous pourriez être intéressé par un implant personnalisé si vous souhaitez vous assurer qu'un implant utilisé au moment de votre chirurgie est parfaitement dimensionné pour votre corps. Cependant, les remplacements articulaires personnalisés, où les implants sont conçus spécifiquement pour un patient individuel, sont disponibles mais ne sont généralement pas nécessaires et ne constituent pas une procédure chirurgicale standard pour le moment.

À l'heure actuelle, il n'est pas courant pour un chirurgien d'implanter une prothèse articulaire sur mesure. Habituellement, lorsque les gens parlent d'implants personnalisés, ils ont un implant standard inséré et une coupe personnalisée est conçue pour leur anatomie spécifique.

L'avantage potentiel d'un véritable implant personnalisé, dans lequel la prothèse implantée est spécifiquement conçue pour un patient individuel, est la capacité de reproduire la mécanique normale d'une articulation. Il existe des circonstances où un implant de taille standard peut être un peu trop long, un peu trop court, un peu trop large ou un peu trop étroit. Dans la plupart des cas, votre chirurgien peut compenser de légères variations, mais il existe certaines situations dans lesquelles une personne a une anatomie inhabituelle et il peut être difficile de s'adapter aux implants standard. Une conception d'implant personnalisée pourrait permettre à votre chirurgien de mieux contrôler ces variables.

Adhérer à l'os

L'autre aspect de la fabrication additive est la possibilité de produire un implant qui adhère bien à l'os environnant.

Il existe différentes manières de fixer les implants à l'os. Les vis et les fils sont généralement utilisés pour maintenir en place les fractures cicatrisantes lorsque l'implant n'a besoin que de durer jusqu'à ce que la fracture soit guérie. Le ciment osseux peut également être utilisé. mais le matériau peut se détacher avec le temps.

L'un des meilleurs moyens de fixer un implant à l'os est d'utiliser des implants avec un revêtement poreux dans lequel l'os peut se développer au fil du temps.

Les implants à revêtement poreux sont souvent utilisés dans la chirurgie de remplacement articulaire, mais tous les implants ne peuvent pas être facilement conçus avec un revêtement poreux. Un avantage de l'impression 3D est qu'elle a rendu plus possible le processus d'application d'un revêtement poreux sur une grande variété de surfaces géométriques.

Un mot de Verywell

L'avenir de la chirurgie orthopédique sera sans aucun doute très différent de la façon dont les choses se font aujourd'hui. L'impression 3D est une technologie utilisée pour concevoir des implants orthopédiques personnalisés qui sont utilisés pour des chirurgies reconstructives complexes. Au fil du temps, l'utilisation de l'impression tridimensionnelle peut devenir plus courante et pourrait être utilisée plus largement pour les procédures chirurgicales orthopédiques standard.