3D-geprinte implantaten voor de defectreconstructie bij patiënten met borstwandtumoren

Een patiënt met een tumorlaesie van de borstwand ondergaat een CT-scan met een stapbreedte van minder dan 1 mm, waarna ingenieurs een individueel model ontwerpen om het defect te vervangen. Met behulp van een 3D-printer wordt een model gemaakt op basis van de antropometrische gegevens van de patiënt.

De productie vindt plaats door middel van 3D-printen op een poeder van titaniumlegering dat is gecertificeerd voor de vervaardiging van medische implantaten. De gebruikte technologie is een soort SLS (Selective Laser Sintering) -technologie, het laag-voor-laag lasersmelten van metaalpoedersamenstellingen. Het printproces begint met het verdelen van het digitale 3D-model van het product in lagen met een dikte van 20 tot 100 micron om zo een 2D-beeld te creëren van elke laag van het product(deel). Het industriestandaardformaat is een STL-bestand (stereolithografie). Dit bestand komt in een speciale machinesoftware terecht, waar de informatie wordt geanalyseerd en vergeleken met de technische mogelijkheden van de machine. Op basis van de verkregen gegevens wordt een productiecyclus van constructie gelanceerd, bestaande uit vele cycli van het bouwen van individuele lagen van het product.

De cyclus voor het construeren van een laag (sectie) bestaat uit typische bewerkingen:

• aanbrengen van een poederlaag van een bepaalde dikte op de bouwplaat;
• scannen door een laserstraal van het gedeelte van de productlaag. De laserstraal is een warmtebron, onder invloed waarvan de deeltjes van het materiaal langs het profiel van de sectie van het model worden gesinterd;
• het platform in de diepte van de constructieput laten zakken met een hoeveelheid die overeenkomt met de dikte van de constructielaag.

Het proces van het bouwen van producten vindt plaats in de SLM-kamer (Selective Laser Melting) van de machine, gevuld met een inert gas argon. Na de constructie wordt het product uit de printerkamer gehaald en verzonden voor warmtebehandeling, uitgloeien, om interne spanningen te verlichten en mechanische eigenschappen te verbeteren. Na het uitgloeien wordt het product gescheiden van het platform en ondergaat het een afwerking, waarbij verschillende soorten bewerkingen worden gecombineerd. De laatste stadia van het technologische proces zijn productreiniging en technische kwaliteitscontrole.

Preoperatieve voorbereiding duurt gemiddeld 14-21 dagen. De volgende fase is een chirurgische behandeling in de mate van resectie van de borstwand met een plastisch defect met een individueel titaniumimplantaat. In alle gevallen wordt het titanium frame gescheiden van de pleuraholte door een synthetische polyester (Dacron) plaat om de ontwikkeling van longhernia's af te dichten en te voorkomen. De voordelen van individuele implantaten van titanium zijn onder meer het nauwkeurig afstemmen van het implantaat op de grootte en kenmerken van het defect, individuele modellering stelt u in staat om de anatomische kenmerken van de patiënt te herhalen. Deze methode helpt om de oorspronkelijke vorm van de borst te recreëren, en vooral de symmetrische, relatief gezonde helft. Met behulp van titanium worden op basis van 3D-modellering geïndividualiseerde prothesen gemaakt, die de incidentie van complicaties zullen verminderen, de revalidatie zullen versnellen en de kwaliteit van leven van patiënten met tumorlaesies van de borstwand zullen verbeteren. De postoperatieve periode duurt 15-30 dagen.