Progettazione digitale, analisi e stampa 3D di impalcature protesiche per la ricostruzione mandibolare

Impalcature stampate 3D valutate per la ricostruzione mandibolare

In ” Progettazione digitale, analisi e stampa 3D di impalcature protesiche per la ricostruzione mandibolare “, apprendiamo di più sugli andamenti in campo medico relativi agli interventi chirurgici mandibolari, alla ricostruzione, al potenziale di miglioramenti attuali e futuri negli impianti, oltre a comprendere meglio gli ostacoli oggi e come possono essere superati.

La stampa 3D ha un valore inestimabile per il settore medicale in generale grazie alla possibilità di personalizzare quasi tutto e offre assistenza specifica per il paziente alle persone che potrebbero aver vacillato in base alle precedenti restrizioni one-size-fits-all. Gli impianti personalizzati offrono in particolare nuove opzioni ai pazienti, in quanto strutture porose e leggere possono essere create per agevolare la ricostruzione e l’eventuale ritorno a normali funzioni come la masticazione e la deglutizione dei nutrienti. Per questo studio, i ricercatori sauditi della King Saud University hanno creato due diversi modelli personalizzati di scaffold (una piastra superiore e inferiore e una piastra porosa interna) che hanno successivamente valutato per quanto riguarda sia l’utilità che l’aspetto estetico.

Gli autori descrivono l’impalcatura perfetta come uno che è altamente poroso, senza crepe e completamente biocompatibile. Precedenti studi hanno dimostrato che il titanio è altamente efficace come materiale ma può anche portare al deterioramento delle proprietà meccaniche e all’eventuale riassorbimento o fallimento dell’impianto. La stampa 3D ha offerto un potenziale nella ricostruzione, ma anche nella riabilitazione e nella chirurgia.

“Tra le varie tecniche di stampa 3D, il taglio del fascio di elettroni (EBM) è stato considerato il metodo rapido e di successo per la fabbricazione di impianti medicali in titanio da modelli di progettazione assistita da computer (FDA) e Conformità europea ( CE) “, hanno dichiarato i ricercatori.

Fino ad ora, i ricercatori affermano che non è stata condotta alcuna ricerca chiara in merito alla ricostruzione mandibolare o alle proprietà biomeccaniche, alla stabilità e all’integrità o alla verifica di strutture e scaffold correlati. Qui, hanno studiato un paziente, a 40 anni, affetto da deformità e una “lesione nell’area mandibolare sinistra”. Il paziente è stato inizialmente trattato in un pronto soccorso, iniziando con una serie di scansioni TC che scoprivano un difetto di continuità mandibolare e una sostanziale perdita di osso.

La metodologia proposta per la progettazione, l’analisi e la fabbricazione di scaffold personalizzati per protesi mandibolari. Nota: i cerchi rossi indicano gli incontri formali tra l’ingegneria e il reparto medico per la verifica e la valutazione del progetto di scaffold.

Le immagini sono state convertite in file 3D utilizzando il software Materialize Mimics , quindi è stata utilizzata una stampante 3D FDM con materiale ABS per creare il modello di framework. Una stampante 3D SLA Formlabs 2 è stata quindi utilizzata per la fabbricazione dello scaffold della protesi mandibolare. I ricercatori hanno valutato le strutture per peso, integrità e accuratezza, utilizzando una scansione micro-CT.

“Eventualmente, in base alla FEA, all’analisi del peso e alla valutazione dell’accuratezza del fitting, si può dedurre che l’impalcatura con la piastra porosa superiore e inferiore è più favorevole alla ricostruzione ossea rispetto all’impalcatura con l’impianto poroso interno e può essere impiegata con successo in la ricostruzione della mandibola difettosa. In effetti, si può affermare che l’impiego di scaffold protesici nella ricostruzione mandibolare soddisfa il bisogno prolungato di impianti più leggeri con fitting accurato e minor tempo chirurgico e revisioni minime “, hanno concluso i ricercatori.

“È obbligatorio che la ricerca in questo settore continui in futuro per l’acquisizione di ulteriori progetti di impianti innovativi e metodi di ricostruzione. Gli autori vorrebbero espandere questo lavoro introducendo nuovi progetti con diverse strutture porose e analizzandoli per la loro forza e precisione nel restauro mandibolare. Inoltre, gli autori vorrebbero estendere questo lavoro includendo un vasto studio clinico (in vivo) in futuro. “

La ricostruzione mandibolare può essere uno sforzo impegnativo, ma quando ha successo offre un valore incredibile ai pazienti che potrebbero avere difficoltà a masticare, oltre a sopportare una comprensibile autocoscienza dovuta a un difetto o alla rimozione del tumore.

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