نئين مطالعي مان معلوم ٿيو آهي ته ٽائيٽينيم ميڊيڪل امپلانٽس انتهائي اثرائتو آهن

3D پرنٽنگ ٽائيٽينيم عمل

روايتي عمل جي مقابلي ۾، ذاتي سرجري امپلانٽ جي انگن اکرن کي تيار ڪرڻ لاءِ 3D پرنٽنگ ٽيڪنالاجي جا فائدا بنيادي طور تي ظاهر ٿين ٿا: 3D پرنٽنگ مفت فارمنگ خاصيتون اندروني امپلانٽ کي جلدي ۽ صحيح طور تي ترتيب ڏئي سگهن ٿيون، روايتي عالمگير امپلانٽ جي شڪل کي ختم ڪري سگهن ٿيون جيڪا انساني جسم سان مطابقت نه رکي ٿي ۽ ان جون ميڪيڪل خاصيتون معياري مسئلن تائين نه آهن؛ پيچيده ڍانچي ۽ پروسيس ڪرڻ ۾ مشڪل شين جي تياري ۾، ذاتي مائڪرو اسٽرڪچر، خاص طور تي ڍانچي ذريعي سوراخ، نه رڳو مخصوص جسماني ۽ ڪيميائي ملڪيتن کي پورا ڪري سگهن ٿا، پر بايو هسٽوڪمپيٽيبلٽي کي پڻ وڌائي سگهن ٿا.

فائدن جو هي سلسلو امپلانٽس جي دٻاءُ جي بچاءُ ۽ گهٽ حياتياتي سرگرمي جي عام مسئلن کي مؤثر طريقي سان ختم ڪري سگهي ٿو. هن وقت، سڀ کان وڌيڪ استعمال ٿيندڙ ۽ وڏي پيماني تي استعمال ٿيندڙ 3D پرنٽنگ ٽائيٽينيم الائيز SLM ٽيڪنالاجي ۽ EBM ٽيڪنالاجي آهن.

سليڪٽو ليزر ميلٽنگ (SLM) ليزر کي گرمي جي ذريعن طور استعمال ڪري ٿو ته جيئن تيز پگھلڻ جي شڪل حاصل ڪرڻ لاءِ اڳ ۾ رکيل پائوڊر مواد کي چونڊيل طور تي شعاع ڪري سگهجي. مکيه ڪم ڪندڙ اصول اهو آهي ته غير فعال گئس تحفظ واري ماحول جي تحت، اوزار ۽ سامان ليزر بيم کي ڪنٽرول ڪن ٿا سسٽم ڊيزائن موڊ پاران پيدا ٿيندڙ فلنگ اسڪيننگ رستي جي مطابق پاؤڊر جي هر پرت کي چونڊڻ ۽ پگھلائڻ لاءِ.

پوءِ پليٽ فارم کي هيٺ منتقل ڪيو ويندو آهي، پائوڊر ٻيهر رکيو ويندو آهي ۽ سنٽرنگ کي بار بار ڪيو ويندو آهي جيستائين پوري شڪل نه ٺهي. انرٽ گيس تحفظ ڌاتو کي ٻين گيسن سان تيز گرمي پد تي رد عمل ڪرڻ کان روڪيندو آهي. SLM ٽيڪنالاجي ٺاهڻ واري مواد جي تمام وسيع رينج آهي، مواد جي بچت ۽ ري سائيڪل ڪرڻ جي قابل، پيچيده سپورٽ سسٽم کي ڊزائين ۽ تيار ڪرڻ جي ضرورت ناهي، فائدن جي هن سلسلي کي SLM ٽيڪنالاجي کي وڌيڪ ۽ وڌيڪ وڏي پيماني تي استعمال ڪيو ويندو آهي.

جڏهن ته، SLM ۾ ڪجهه خاميون پڻ آهن: محدود ليزر پاور ۽ اسڪيننگ گيلوانوميٽر ڊيفلڪشن اينگل جي ڪري، SLM پاران تيار ڪيل حصن جي سائيز جي حد محدود هوندي؛ اعليٰ طاقت وارا ليزر ۽ اعليٰ معيار جا آپٽيڪل سامان تيار ڪرڻ مهانگا آهن، جيڪي ڪجهه حد تائين معاشي بوجھ وڌائين ٿا. SLM ٽيڪنالاجي ۾ پائوڊر مواد جي استعمال جي ڪري، ٺهيل حصن جي مٿاڇري جي معيار کي مسئلو ٿي سگهي ٿو، جنهن لاءِ پيداوار جي ثانوي پروسيسنگ کي بعد ۾ ڪم لاءِ استعمال ڪرڻ جي ضرورت آهي؛ پروسيسنگ جي عمل ۾ اسفيروائيڊائيزيشن ۽ وارپنگ خرابيون پڻ ٿي سگهن ٿيون، جنهن لاءِ پروسيسنگ جي طريقيڪار کي سختي سان بهتر ڪرڻ لاءِ هڪ وڌيڪ قدم جي ضرورت آهي. اليڪٽران بيم پگھلڻ، EBM هڪ اهڙو عمل آهي جيڪو اليڪٽران بيم کي گرمي جي ذريعن طور استعمال ڪري ٿو ته جيئن اضافي پيداوار لاءِ ويڪيوم ماحول ۾ ڌاتو پائوڊر جي پرت کي پرت ذريعي پگھلائي سگهجي.

ان جو ڪم ڪندڙ اصول آهي: پري ڪوٽيڊ پائوڊر، مقامي ننڍي علائقي ۾ اعليٰ توانائي پيدا ڪرڻ لاءِ ڌيان ڏيڻ کان پوءِ اعليٰ توانائي وارو اليڪٽران بيم ڊيفلڪشن، پاؤڊر پرت کي اسڪين ڪرڻ لاءِ تيز گرمي پد پيدا ڪرڻ ۽ اڃا به پگھلڻ، اليڪٽران بيم جي مسلسل اسڪيننگ ذريعي پگھلڻ واري تلاءَ جي فيوزن ۽ مضبوطي جي وچ ۾ توانائي پيدا ڪرڻ لاءِ، هڪ لڪير ۽ پلانر ڌاتو پرت ۾ ڳنڍيل.

موجوده پرت کي ختم ڪرڻ کان پوءِ، پائوڊر لڳائڻ جي عمل کي ورجايو ته جيئن اهو ٺهي سگهي. پيداوار جي عمل ۾، EBM مواد جي اعليٰ طاقت کي يقيني بڻائڻ ۽ مصر جي آڪسائيڊشن کان بچڻ لاءِ حقيقي هوا پگھلڻ واري ماحول کي اختيار ڪري ٿو. SLM جي مقابلي ۾، EBM جا مکيه فائدا آهن: اليڪٽران بيم پاور جي موثر پيداوار گهٽ بجلي استعمال ڪري ٿي، پيداوار جي رفتار وڌيڪ آهي، انهي ڪري ته پوري مشين جي اصل ڪل طاقت وڌيڪ آهي؛ اليڪٽران بيم جي انحراف کي سامان جي حصي کي منتقل ڪرڻ جي ضرورت ناهي، جيڪا اسڪيننگ جي رفتار کي وڌيڪ بهتر بڻائي ٿي. سٺو حرارتي ماحول 3D پرنٽ ٿيل حصن جي شڪل جي استحڪام کي يقيني بڻائي ٿو، ان جي جامد ميڪيڪل خاصيتن کي يقيني بڻائي ٿو، حياتياتي گهرجن کي پورو ڪري ٿو، ۽ ڌاتو پائوڊر کي پڻ ري سائيڪل ڪري سگهجي ٿو.

3D پرنٽ ٿيل سرجيڪل امپلانٽس جي حيثيت ۽ ترقي

3D پرنٽنگ سان سرجيڪل امپلانٽس ۽ آرٿوٽڪس آسٽيولوجي جي شعبي ۾ هڪ اميد افزا ايپليڪيشن جو امڪان آهن. هاڻي وڌيڪ ۽ وڌيڪ آهن3D پرنٽ ٿيل امپلانٽ موادجيئن ٻڌڻ جي ايڊز، مصنوعي عضوا، ذاتي آرٿوپيڊڪ سرجري گائيڊ، مصنوعي جوڙا، مصنوعي ٻاهرين ڪن، ذاتي ڏندن جي امپلانٽس ۽ ڪلينڪل ذاتي علاج ۾ ٻيون ايپليڪيشنون. رپورٽن مطابق، 2014 ۾، پيڪنگ يونيورسٽي جي محققن هڪ 12 سالن جي ڇوڪرو کي ڪاميابي سان هڪ ذاتي 3D پرنٽ ٿيل مصنوعي اسپائن سان مائڪرو سوراخن سان لڳايو، جيڪو دنيا ۾ پهريون ڪيس هو. ساڳئي سال، ڊاڪٽرن ۽ سائنسدانن اسڪاٽلينڊ ۾ هڪ 5 سالن جي ڇوڪري کي 3D پرنٽ ٿيل مصنوعي کجيءَ سان لڳايو.

پيپلز لبريشن آرمي جي 411 هين اسپتال جي اسٽوميٽولوجي اسپيشلٽي سينٽر اي بي ايم ٽيڪنالاجي کي ڪاميابي سان استعمال ڪندي هڪ هيمي ميڪسلري ريسيڪشن مريض لاءِ اناتومي جي انتهائي ذاتي تخليق سان هڪ مينڊيبلر ٽائيٽينيم الائي امپلانٽ کي ڪسٽم ۽ امپلانٽ ڪيو. آپريشن دوران، بيمار مينڊيبل جي ريسيڪشن ۽ انفرادي فنڪشنل مرمت هڪ وقت ۾ مڪمل ڪئي وئي، ۽ خراب مينڊيبل کي انفرادي طور تي مرمت ۽ ٻيهر تعمير ڪيو ويو. پوسٽ آپريٽو اثر اطمينان بخش هو. ليٿس بي ۽ ٻين محققن مينڊيبلر ريسيڪشن سان 20 مريضن ۾ هڏن ۽ مائڪرو ويسڪولر فليپس کي ٻيهر تعمير ڪرڻ لاءِ 3D پرنٽنگ ٽيڪنالاجي استعمال ڪئي، جنهن آپريشن جو وقت گهٽايو ۽ آپريشن جي معيار کي بهتر بڻايو، ۽ پوسٽ آپريٽو اثر سٺو هو. تازن سالن ۾، ساڳيا خبرون ۽ تحقيق هڪ لامحدود وهڪرو ۾ سامهون آيا آهن، جيڪي طبي ميدان ۾ 3D پرنٽنگ جي سٺي ايپليڪيشن امڪانن کي مڪمل طور تي ظاهر ڪن ٿا.

آرٿوپيڊڪ شين جي پاسي، 3D پرنٽ ٿيل سرجيڪل امپلانٽ مواد پڻ بتدريج ڪمرشلائيزيشن ۽ مارڪيٽائيزيشن ڏانهن وڌي رهيا آهن. 2007 ۾، اطالوي ڪمپني ايڊلر آرٿو ۽ ليما-ايل ٽي او پاران تيار ڪيل سخت ٽشو اسڪافلڊرز سان گڏ بايو پرنٽ ٿيل 3D پرنٽ ٿيل ايسٽابولم ڪپ سي اي سرٽيفڪيشن پاس ڪيو. ايڪسيڪٽ جي پراڊڪٽ کي 2010 ۾ ايف ڊي اي پاران منظور ڪيو ويو. 2009 ۾، آمريڪي اي ايم ٽي ڪمپني پاران 3D پرنٽنگ استعمال ڪندي تيار ڪيل آل ٽائيٽينيم باڊي فيوزن ڊيوائس پڻ اي يو سي اي سرٽيفڪيشن پاس ڪيو. 2013 ۾، آمريڪا ۾ پهرين بايو پرنٽ ٿيل اسڪپل امپلانٽ پراڊڪٽ ايف ڊي اي پاران منظور ڪئي وئي، جيڪا دنيا جي پهرين ذاتي 3D پرنٽ ٿيل PEEK اسڪپل امپلانٽ شخصيت پڻ آهي.

انهيءَ بنياد تي، 2014 ۾، آمريڪا جي آڪسفورڊ ڪمپني کي 3D پرنٽنگ ميڪسيلوفيشل هڏن جي شين (5IOK موڊ) لاءِ FDA جي منظوري ملي. ان کان علاوه، اهو ٻڌايو ويو آهي ته سيپٽمبر 2015 ۾، 3D پرنٽ ٿيل انساني امپلانٽ - مصنوعي هپ جوائنٽ جيڪو بيجنگ ميڊيسن جي ٽئين اسپتال ۽ بيجنگ ايڪانگ يچينگ ميڊيڪل سامان ڪمپني، لميٽيڊ پاران تيار ڪيو ويو آهي، کي اسٽيٽ فوڊ اينڊ ڊرگ ايڊمنسٽريشن پاران رجسٽرڊ ڪيو ويو آهي. 3D پرنٽ ٿيل هپ جوائنٽ "ماس پروڊڪشن اسٽيج" ۾ داخل ٿي چڪو آهي، جنهن جو مطلب آهي ته چين جا 3D پرنٽنگ امپلانٽ پڻ پيداوار جي مرحلي ۾ قدم رکي چڪا آهن.

3D پرنٽنگ ٽيڪنالاجي طبي سائنس ۽ ٽيڪنالاجي جي جدت ۾ وڌندڙ اهم ڪردار ڏيکاريو آهي، ۽ مختلف ذاتي امپلانٽ پروٿيسس، پروٿيٽڪ عضون، ڏندن جي امپلانٽس ۽ ٻين پهلوئن جي تحقيق ۽ استعمال پڻ وڌيڪ ۽ وڌيڪ وسيع ٿي رهيو آهي. تنهن ڪري، هن نئين عمل ذريعي تيار ڪيل امپلانٽس جي بايو سيفٽي تشخيص کي وڌيڪ ۽ وڌيڪ ڌيان ڏيڻ جي ضرورت آهي.

3D پرنٽنگ ٽائيٽينيم جي حياتياتي حفاظت تي تحقيق

بايوميڊيڪل مواد جي حفاظت بنيادي طور تي ٽشوز ۽ مواد جي وچ ۾ رابطي ۾ ظاهر ٿئي ٿي. بايوميڊيڪل ڌاتو مواد کي امپلانٽ ٿيل ڊوائيسز جي معيارن کي پورو ڪرڻ لاءِ، اهو ضروري آهي ته انساني جسم ۾ امپلانٽيشن جي ڪري ٿيندڙ رد عمل قابل قبول سطح تي هجي، ۽ ساڳئي وقت، اهو مواد جي بناوت ۽ خاصيتن ۾ معيار جي تبديلين کي جنم نه ڏئي سگهي. انساني جسم ۽ انساني جسم جي وچ ۾ رابطي بنيادي طور تي ان جي بايو مطابقت ۽ حياتياتي ڪم ۾ ظاهر ٿئي ٿو.

تنهن ڪري، انساني جسم ۾ امپلانٽ ڪرڻ کان پوءِ، امپلانٽ کي انساني سيلن، رت ۽ عضون ۾ الرجي، سوزش ۽ ڪيمسٽري، يا انساني خارجي جسمن جي رد ٿيڻ جهڙا ناڪاري ردعمل پيدا نه ڪرڻ گهرجن. ساڳئي وقت، اهو پڻ ضروري آهي ته اهي امپلانٽ جيڪي ڊگهي وقت تائين امپلانٽ ڪرڻ جي ضرورت آهي انهن ۾ سٺيون جامد ميڪيڪل خاصيتون هجن، يعني ڪافي طاقت، مناسب لچڪدار ماڊيولس، اعليٰ استحڪام، سٺي سنکنرن جي مزاحمت ۽ پائيدار استحڪام. هاڻي ٽائيٽينيم مصر جي سرجري امپلانٽيشن کي ڪلينڪل مشق ۾ وڏي پيماني تي استعمال ڪيو ويندو آهي، ۽ بايو مطابقت جي تحقيق پڻ پختو آهي. تنهن ڪري، 3D پرنٽنگ سان لاڳاپيل ٽائيٽينيم مصر جي حصن جي حفاظت بنيادي طور تي ان جي بايو ميڪيڪل فنڪشن جي حفاظت تي ڌيان ڏئي ٿي.

ڇا 3D پرنٽ ٿيل ڌاتو امپلانٽ روايتي عمل جي عام امپلانٽ شين سان ميڪيڪل ملڪيتن، سنکنرن جي مزاحمت ۽ بايو مطابقت جي لحاظ کان مقابلو ڪري سگهجي ٿو، ۽ ڇا مصر جي امپلانٽ جون ڪجهه جامد ميڪيڪل خاصيتون ڪلينڪل ايپليڪيشن ۽ قومي معيارن کي پورو ڪري سگهن ٿيون، ان تي تحقيق اڃا تائين جاري آهي. اهو مليو آهي ته 3D پرنٽ ٿيل ٽائيٽينيم امپلانٽس جون جزوي جامد ميڪيڪل خاصيتون ڪلينڪل ضرورتن کي پورو ڪري سگهن ٿيون. EBM ٽيڪنڪ پاران تيار ڪيل Ti6A14V نمونن کي سڌو ٽينسل ٽيسٽ ۽ گرم آئوسوسٽٽڪ پريسنگ ٽيسٽ ذريعي جانچيو ويو. نتيجن مان ظاهر ٿيو ته TI6A14V نمونن جي طاقت فورجنگ معيار کان وڌي وئي.

SLM ٽيڪنالاجي پاران تيار ڪيل Co-Cr-Mo مصر جي سنکنرن جي مزاحمت روايتي عمل ذريعي تيار ڪيل مصر جي برابر آهي، ۽ نقلي لعاب واري ماحول ۾ آئن جي تحليل جي مقدار روايتي عمل مصر جي ڀيٽ ۾ 3D پرنٽنگ کان گهٽ آهي. DMLS ٽيڪنالاجي پاران تيار ڪيل Ti6A14V پراڊڪٽ کي EOS ڪمپني پاران روايتي فورجنگ وانگر جامد ميڪيڪل خاصيتون ۽ ٿڪاوٽ جي مزاحمت لاءِ مناسب پوسٽ پروسيسنگ ذريعي مليو. EBM پاران تيار ڪيل پورس ٽائيٽينيم مصر ورٽيبرا فيوزن ڊيوائس کي بکري جي جسم ۾ لڳايو ويو ۽ رڍن جي سروائيڪل فيوزن ماڊل ۾ سٺا نتيجا حاصل ڪيا. هڏن جي مواد جو انٽرفيس PEEK فيوزن ڊيوائس کان بهتر هو.

طبي لحاظ کان، ٽائيٽينيم مصر جي لچڪدار ماڊيولس ۽ ٻيون مشيني خاصيتون انساني هڏن جي خاصيتن سان نه ملنديون آهن، جيڪو امپلانٽ جي پردي جي هڏن جي ٽشو ۾ "اسٽريس شيلڊنگ" جي رجحان کي جنم ڏيندو ۽ اوستيوپورسس جو سبب بڻجندو، جنهن جي نتيجي ۾ هڏن جي جذب، لوز ۽ امپلانٽ جي نقصان ۽ ناڪامي ٿيندي. ٽائيٽينيم امپلانٽس سان هن مسئلي کي گهٽائڻ لاءِ، پورس اسٽرڪچر امپلانٽس محققن جي نظر ۾ داخل ٿي ويا آهن. هاڻي، مطالعي مان ظاهر ٿيو آهي ته 3D پرنٽنگ امپلانٽس جي مائڪرو اسٽرڪچر کي انهن جي لچڪدار ماڊيولس ۽ ميڪيڪل خاصيتن کي تبديل ڪرڻ لاءِ اعليٰ درستگي سان ترتيب ڏئي سگهي ٿي، ته جيئن انساني هڏن جي ٽشو سان ملائي سگهجي ۽ مناسب جسماني لوڊ کي يقيني بڻائڻ جي بنياد تي بايو ميڪيڪل ڪمن کي وڌيڪ بهتر بڻائي سگهجي.

Ti6AI4V جسم جي ڪنٽرول ٿيل جوڙجڪ EBM فارمنگ ٽيڪنالاجي ذريعي تيار ڪئي وئي هئي، ۽ اندروني خالي جوڙجڪ اسڪيننگ اليڪٽران مائڪروسڪوپي جي تحت نظرياتي ڊيزائن سان مطابقت رکي ٿي، جنهن 3D پرنٽ ٿيل شين جي جوڙجڪ تي EBM جو صحيح ڪنٽرول حاصل ڪيو. ميڪيڪل ڪارڪردگي ٽيسٽ ذريعي، لاڳاپيل ڪمپريسيو طاقت 163MPa آهي ۽ لچڪدار ماڊيولس 60.1٪ پور پورسٽي تي 14MPa آهي، جيڪو انساني هڏن جي ويجهو آهي. ان ويٽرو سيل ڪلچر پڻ سٺي سيل مطابقت ڏيکاري.

اي بي ايم ٽيڪنالاجي ذريعي ڊيزائن پيرا ميٽرز جي اصلاح ذريعي پورس اسڪافولڊ تيار ڪيا ويا، ۽ انهن جي ميڪيڪل خاصيتن جو جائزو ورتو ويو. اهو مليو ته ڊزائين ڪيل پورس مواد جي بايو ميڪينڪس کي مرحلي جي مطابقت ۽ امپلانٽيشن ميچنگ جي تخليق ۾ اعليٰ درجي جي برتري حاصل هئي. ايس ايل ايم پاران تيار ڪيل 300 گرام، 600 گرام ۽ 900 ~ ٽي ايم سان گڏ پورس ٽائيٽينيم جا ٽي قسم خرگوش ٽبيا ۾ امپلانٽ ڪيا ويا ته جيئن هڏن جي واڌ تي پورس تناسب جي اثر جي جاچ ڪري سگهجي. نتيجن مان ظاهر ٿيو ته 600 ~ ميٽر پورس ڍانچي سان هڏن جي ٽشو جي ڊيگهه ۽ بايو مطابقت بهتر هئي.

هڏن جي واڌ ويجهه جي نقطي نظر کان، ترتيب ڏيڻ واري پورسيٽي ۽ ايپرچر سان هڪ اسڪافولڊ انساني جسم ۾ غذائي اجزاء جي منتقلي ۽ منتقلي لاءِ وڌيڪ سازگار هوندو، ۽ هڏن جي واڌ جي صلاحيت کي پڻ فروغ ڏئي سگهي ٿو، امپلانٽس ۽ هڏن جي بسترن جي ميلاپ کي وڌائي سگهي ٿو، ۽ مصنوعي عضون جي سروس لائف کي وڌائي سگھي ٿو، ته جيئن مضبوط ساخت واري ٽائيٽينيم مصر کان بهتر طبي اثر حاصل ڪري سگهجن. تازن سالن ۾، ملٽي هول ٽائيٽينيم مصر کي قدم بہ قدم سڀ کان وڌيڪ مثالي ڪلينڪل نئين سخت ٽشو مرمت ۽ متبادل مواد سمجهيو ويندو آهي، ۽ مختلف خوردبيني جوڙجڪ يا ساختن ذريعي 3D پرنٽ ٿيل ٽائيٽينيم مصر امپلانٽس جي درخواست پڻ هڪ نئون ميدان کوليو آهي.