Pencetakan 3D Siap Mengatasi Implan Tubuh Plastik

Setelah kecelakaan yang membuat seorang wanita berusia 40 tahun di Swedia mengalami cedera kepala parah akhir tahun lalu, dia menerima implan cetak 3D yang terbuat dari plastik yang disebut PEEK untuk memperbaiki tengkoraknya.

Ini adalah pertama kalinya sebuah rumah sakit merancang dan mencetak 3D implan semacam ini di tempat, dan ini dapat membuktikan titik balik pencetakan 3D dalam perawatan medis.

“Sejauh yang kami tahu, kami adalah yang pertama di dunia yang membuat implan 3D seluruhnya di rumah sakit, yang berarti implan akan lebih disesuaikan dengan pasien, sejak awal,” kata Einar Heiberg Brandt, insinyur medis di Fisiologi Klinis di Rumah Sakit Universitas Skåne, Swedia. "Ini akan mengarah pada operasi yang lebih cepat dan komplikasi yang lebih sedikit."

Pencetakan 3D di rumah sakit masih dalam tahap awal, tetapi menunjukkan harapan besar, para pakar industri setuju. Meskipun pencetakan 3D telah digunakan dalam perawatan kesehatan selama lebih dari satu dekade untuk memproduksi implan titanium dan baja tahan karat, plastik MENGINTIP memperluas peluang teknologi untuk pindah dari lantai toko produsen perangkat medis dan ke laboratorium di rumah sakit dan klinik di seluruh dunia.

Faktanya, fasilitas medis mewakili pasar baru yang luas untuk pencetakan 3D. Segmen perawatan kesehatan dari industri pencetakan 3D, yang meliputi obat-obatan gigi dan cetak 3D, saat ini bernilai hampir $3 miliar.

Pencetakan 3D di Rumah Sakit

Institusi, seperti Mayo Clinic di rumah sakit Minn. dan VA secara nasional, memiliki laboratorium pencetakan 3D yang luas. Pekerjaan di sana sebagian besar dicetak 3D khusus pasien model medis, alat pelatihan bedah, dan kawat gigi ortopedi. Namun, dalam waktu yang tidak terlalu lama, rumah sakit ini mungkin akan mencetak 3D implan khusus pasien di PEEK untuk semua jenis operasi.

Menggunakan printer 3D dan filamen MENGINTIP membawa daftar panjang manfaat bagi rumah sakit, sementara masih memiliki rintangan besar. Cara pembuatannya, jika dibandingkan dengan cara tradisional pembuatan alat kesehatan, yaitu permesinan dan injection moulding, dapat dilakukan di tempat di titik perawatan. Ini berarti implan lebih cepat, biaya lebih rendah, dan koordinasi yang lebih erat antara ahli bedah dan teknisi yang memproduksi implan.

Dengan menggunakan data pasien dari pemindaian dan sinar-X, rumah sakit dapat mencetak 3D implan khusus yang pas dengan ruang cacat.

Studi menunjukkan bahwa implan khusus pasien mempersingkat waktu operasi, menurunkan risiko infeksi, menghasilkan hasil yang lebih baik, dan secara dramatis mengurangi lama rawat inap di rumah sakit. Pencetakan implan 3D sesuai kebutuhan juga membebaskan rumah sakit dari keharusan menyimpan inventaris implan yang mahal.

Meskipun, hingga hari ini, tidak ada implan PEEK cetak 3D yang diproduksi di rumah sakit yang disetujui oleh FDA, hal itu mungkin akan segera berubah.

Perusahaan rintisan Jerman yang berspesialisasi dalam implan tengkorak PEEK cetak 3D, Kumovis, mengatakan sedang menyelesaikan rintangan terakhir dalam proses persetujuan FDA.

“Ada banyak kegembiraan seputar pencetakan 3D di tempat di rumah sakit dan proyek yang mendorong manufaktur pada titik perhatian dan menunjukkan apa yang mungkin,” kata Miriam Haerst, salah satu pendiri dan salah satu CEO Kumovis.

Berbasis di Carolina Selatan Sistem 3D, salah satu produsen printer 3D tertua dan terbesar di dunia, baru-baru ini mengumumkan rencananya untuk mengakuisisi Kumovis dalam rangka ekspansi dari implan logam untuk MENGINTIP implan pada titik perawatan.

“Seiring teknologi [pencetakan 3D] menjadi lebih ramah pengguna bagi para profesional medis, semakin banyak rumah sakit yang dapat menerapkan solusi menyeluruh untuk pembedahan yang dipersonalisasi,” kata Gautam Gupta, wakil presiden dan manajer umum praktik perangkat medis Sistem 3D. “Ini akan mengganggu model perawatan kesehatan yang ada, meningkatkan kualitas perawatan, dan yang terpenting, menyelamatkan lebih banyak nyawa.”

Akuisisi Kumovis sangat cocok dengan bisnis perawatan kesehatan Sistem 3D yang mapan dan menambahkan fokus baru pada desentralisasi produksi implan medis.

“Memindahkan pabrik ke rumah sakit akan menjadi game-changer dalam hal ketersediaan implan,” kata Haerst.

Untuk rumah sakit untuk menjadi produsen, bagaimanapun, membutuhkan staf teknis dan teknik, proses regulasi, bersama dengan peralatan. Ini dapat dikelola di tempat dalam perjanjian kerja sama oleh produsen perangkat medis saat ini, kata Haerst.

MENGINTIP Plastik vs Titanium untuk Implan

MENGINTIP telah mendapat persetujuan FDA sebagai bahan implan selama bertahun-tahun saat dikerjakan dengan mesin, tetapi belum saat dicetak 3D. Meskipun PEEK digunakan dalam banyak implan di pasaran saat ini mulai dari tulang belakang hingga sendi pergelangan kaki, PEEK yang dicetak 3D masih harus membuktikan bahwa ia memiliki atribut bantalan dan keausan yang sama dengan PEEK yang digiling atau dicetak.

Secara keseluruhan, bahan bio-kompatibel ini memiliki beberapa keunggulan dibandingkan baja tahan karat dan titanium: ringan, dapat ditembus oleh ultrasound, dan praktis tidak terlihat oleh pemindaian CT dan MRI sehingga memungkinkan pemantauan pascaoperasi yang lebih baik.

Selama bertahun-tahun, titanium yang dicetak 3D memperoleh reputasi untuk integrasi tulang yang lebih baik dan ribuan implan sendi dan tulang belakang dicetak 3D setiap tahun oleh produsen besar, seperti Stryker. Tapi MENGINTIP telah berubah, kata Marc Knebel, kepala sistem medis di Evonik, yang memproduksi PEEK untuk pencetakan 3D serta pencetakan injeksi dan penggilingan.

“Saat ini, PEEK dapat dirancang dengan aditif untuk mendapatkan fitur baru, seperti osteointegrasi yang lebih baik,” kata Knebel. “Kami sudah bekerja dengan beberapa rumah sakit untuk [implan cetak 3D]. Yang pertama akan aktif dalam lima tahun ke depan.”

Laboratorium pencetakan 3D yang terletak di sebelah ruang operasi siap untuk menghasilkan implan individual yang dirancang dari data pasien pada saat itu juga masih jauh. Rintangan peraturan tetap ada, studi klinis masih berlangsung, dan membangun dukungan dari rumah sakit akan memakan waktu. Apa yang kita lihat hari ini, bagaimanapun, adalah para inovator mengambil langkah pertama.