https://frosthead.com

Vi kan nå 3D-print ribbeina

Vi er et skritt nærmere den bioniske mannen. En 54 år gammel spansk mann med sarkom i brystveggen, en sjelden ondartet svulst som starter i bindevevet, fikk brystbenet og en del av ribbekassen hans erstattet med det første 3D-trykte titanbrystimplantatet.

Prosjektet krysset internasjonale grenser. Selv om pasienten var i Spania, ble implantatet utviklet av det australske bioteknologiselskapet Anatomics og skrevet ut av den australske regjeringsstyrte Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) ved bruk av en elektronstrålemetallskriver. Strålen blir titan varm nok til at den smelter og blir en utskrivbar væske.

Brystimplantater er spesielt vanskelige å konstruere fordi alles ribbein er forskjellig. Det er mange sammenkoblede deler, og det er så mye bevegelse. "Det ville være nesten umulig å produsere tradisjonelt, " sa Alex Kingsbury, leder for additivproduksjonsforskning ved CSIRO, i en video, vist nedenfor. Med 3D-utskrift kan et implantat tilpasses til pasientens ribbein.

Mye av pasientens bryst måtte fjernes, så det australske teamet trodde han var en god kandidat for implantatet. Men først trengte de en form av mannens bryst. Kirurger, José Aranda, Marcelo Jimene og Gonzalo Varela fra Salamanca universitetssykehus i Spania, gjorde en høyoppløselig CT-skanning av kreftbeina og brystbenet de fjernet, og sendte den deretter til Anatomics for å gjenskape.

CSIRO-laboratoriet har produsert andre titanimplantater, inkludert en hælbein, i det siste. Men det integrerte brystbenet og ribbekassen presenterte et nytt sett med utfordringer, på grunn av de mange bevegelige delene. Mens titanimplantater tidligere har blitt brukt i brystkirurgi, har design ikke vurdert problemene rundt fiksering på lang sikt. Flat- og plateimplantater er avhengige av skruer for stiv fiksering som kan løsne over tid. Dette kan øke risikoen for komplikasjoner og muligheten for reoperasjon, sier Andrew Batty, administrerende direktør i Anatomics.

Mens det kirurgiske teamet ønsket å sørge for at implantatet beskyttet thoraxorganene og lot lungene fungere ordentlig, sier Aranda at det også var estetiske avgjørelser som måtte tas. Han og kollegene ønsket å sikre at pasientens bryst så naturlig ut.

Implantatet skruer i de gjenværende ribbenene. Implantatet skruer i de gjenværende ribbenene. (Anatomics)

Implantatet Anatomics utviklet hadde en perforert brystben i titan, noe som gjorde det lett, fleksibelt og enkelt å skru inn i, og fire tynne dempede ribber som erstattet de som måtte fjernes på grunn av svulsten. Den passer over de gjenværende beinene og festes med skruer.

Fordi de fremdeles er så tids- og pengekrevende (implantatet koster nesten 1 million dollar, alt sammen), vil tilpassede implantater som denne trolig bare implementeres i ekstreme situasjoner. Men i de engangstilfellene kan noe slikt være forskjellen mellom liv og død.

Inntil videre klarer det den ikke navngitte pasienten. Han ble løslatt fra sykehuset med titankisten 12 dager etter operasjonen. Kirurgene publiserte en artikkel i European Journal of Cardio-Thoracic Surgery om operasjonen.

Vi kan nå 3D-print ribbeina