Программа для создания 3D-печатных имплантантов, ускоряющих рост костной ткани

Чаще всего, при изготовлении медицинских протезов, для получения гладкой, шероховатой и пористой текстур поверхности необходима дополнительная обработка. Это необходимо для успешного вживления имплантантов в человеческое тело. Однако,  компании C&A Tool и WITHIN совместно разработали программу WITHIN Medical для моделирования и изготовления индивидуальных имплантатов из металла.  Благодаря этой программе исчезает необходимость в дополнительной обработке изделий.

Бесплатное приложение от компании WITHIN и технология аддитивного производства путем  Прямого Лазерного Спекания Металлов (DMLS), разработанная компанией EOS, направлены на усовершенствование процесса имплантации.

В настоящее время используется специальная механическая обработка -  чаще всего это плазменное напыление или ручное припаивание гранул - для создания необходимых характеристик поверхности. Технология DMLS поможет исключить дополнительные стадии обработки, поскольку она позволяет создавать поверхности любой сложности путем производства имплантантов слой за слоем.

Оссеоинтеграция - это по сути формирование непосредственного сопряжения между имлантантом и человеческой костью, для которой не нужна мягкая ткань при формировании соединения.  Наиболее важными для этого процесса являются поры, в которые мигрируют клетки, формирующие костную и соединительную ткань. Это открыл в 1952 году ученый из Швеции Пер-Ингвар Бранемарк. Бранемарк провел эксперимент, в ходе которого, он использовал титановую камеру для изучения циркуляции крови в большой берцовой кости кролика. По окончании эксперимента, при попытке удалить титановую камеру из кости, он обнаружил что костная ткань полностью соединилась с имплантантом и не было никакой возможности его удалить. Он назвал этот феномен оссеоинтеграцией.

Специалисты WITHIN утверждают, что их программа предназначена для конструкторов медицинского, хирургического и ортопедического направлений. Она позволит разрабатывать индивидуальные имплантанты с улучшенными показателями оссеоинтеграции (роста костной ткани). Ацетобулярный колпачок - это часть эндопротеза, используемого при замене тазобедренного сустава. Традиционно для установки этого колпачка используется цемент и большое количество винтов. Однако, улучшенная оссеоинтеграция может обеспечить гораздо лучшую фиксацию, поскольку поры большего диаметра будут способствовать лучшему распределению нагрузки, а более мелкие - для первичной фиксации.

Программа WITHIN позволяет протезистам выбирать размер пор трабекулярной структуры и изменять пористость различных частей имплантата.

При использовании технологии Прямого Лазерного Спекания Металлов имплантант изготавливается в один прием, при этом сохраняется его структурная целостность между плотной и пористой секциями. Представленный здесь ацетобулярный колпачок был изготовлен из биосовместимого сплава титана, вся контактная поверхность которого сформирована из трабекулярной структуры. Сразу после изготовления колпачок очищается и покрывается гидроксилапатитом - биорассасывающимся наполнителем, дополнительно стимулирующим прорастание костной ткани в имплантант.

"Благодаря этой программе, у компаний появилась возможность изучить преимущества, которыми могут обладать медицинские изделия, спроектированные для DMLS без затрат на собственную систему лазерного спекания" сообщает Джон Галверсон, руководитель отделения лечебного дела в компании C&A Tool. "Представлена возможность на собственном опыте убедиться в том, что DMLS сокращает количество производственных стадий, улучшает эксплуатационные характеристики изделий и помогает адаптировать медицинские изделия для индивидуальных нужд пациентов"

Для применения в ортопедии используются биосовместимые материалы, такие как предназначенные для медицинских целей титановые, кобальтохромовые сплавы и сплавы из нержавеющей стали .

"Программа WITHIN Medical распространяется бесплатно, проста в использовании и обеспечивает высокий уровень контроля при моделировании", утверждает Кави Мадави "Мы ставили перед собой задачу комплексного решения, выключающего весь процесс от моделирования до производства и проверки качества".

Скачать программу можно по этой ссылке: http://within-lab.com/medical/