Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
In 3D in neurosurgery trẻ em: Nghiên cứu thực nghiệm về một phương pháp mới sử dụng vật liệu sinh phân hủy
Tóm tắt
Công nghệ in 3D đã trở thành một phần không thể thiếu trong đời sống hiện đại, và các vật liệu được sử dụng thường xuyên nhất trong phẫu thuật tái tạo cho trẻ em là các vật liệu sinh phân hủy. Sự kết hợp giữa hai công nghệ này mở ra những khả năng mới cho việc áp dụng các phương pháp sáng tạo trong phẫu thuật thần kinh và một cách tiếp cận tập trung vào bệnh nhân trong chăm sóc y tế. Mục tiêu của nghiên cứu là xác định xem một bác sĩ không có kỹ năng lập trình và in ấn chuyên biệt có thể độc lập tạo ra vật liệu trong bối cảnh lâm sàng để điều trị bệnh nhân hay không. Chúng tôi đã tiến hành một nghiên cứu tiền lâm sàng trên 15 con chuột đực Balb-C. Các vật liệu hình trụ làm từ nhựa axit polylactic (PLA) đã được in 3D. Việc tiệt trùng vật liệu thu được được thực hiện bằng cách sử dụng thiết bị tiệt trùng plasma lạnh với hơi hydrogen peroxide và plasma của nó. Vật liệu tiệt trùng được cấy dưới da vào chuột trong 30 ngày, sau đó tiến hành xét nghiệm mô học. Bằng cách sử dụng phần mềm mã nguồn mở để lập mô hình và in mẫu, các tấm và vít làm từ nhựa PLA đã được sản xuất. Các linh kiện được sản xuất đã được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm y sinh của viện. Tài liệu mô học cho thấy không có thay đổi viêm nào được quan sát thấy tại vị trí cấy ghép trong suốt thời gian quan sát. Thành phần tế bào chủ yếu được đại diện bởi tế bào thực bào và nguyên bào sợi. Đã có sự suy giảm dần dần của vật liệu và sự thay thế của nó bằng các mô tự nhiên. Nghiên cứu được thực hiện để đánh giá hiệu quả của việc tiệt trùng vật liệu trong thiết bị tiệt trùng plasma lạnh cho thấy hiệu quả diệt khuẩn cao của nó. Phương pháp chúng tôi phát triển để thu được các tấm sinh phân hủy và phần tử cố định trên máy in 3D là dễ sử dụng và đã chứng minh tính an toàn trong nghiên cứu tiền lâm sàng trên mô hình động vật.
Từ khóa
#in 3D #phẫu thuật thần kinh #vật liệu sinh phân hủy #nghiên cứu tiền lâm sàngTài liệu tham khảo
Salokorpi N, Sinikumpu JJ, Iber T et al (2015) Frontal cranial modeling using endocranial resorbable plate fixation in 27 consecutive plagiocephaly and trigonocephaly patients. Child’s Nerv Syst 31:1121–1128. https://doi.org/10.1007/s00381-015-2657-y
Serlo WS, Ylikontiola LP, Vesala AL et al (2007) Effective correction of frontal cranial deformities using biodegradable fixation on the inner surface of the cranial bones during infancy. Child’s Nerv Syst 23:1439–1445. https://doi.org/10.1007/s00381-007-0470-y
Winston KR, Wang MC (2003) Cranial bone fixation: review of the literature and description of a new procedure. J Neurosurg 99:484–488. https://doi.org/10.3171/jns.2003.99.3.0484
Zanotti B, Zingaretti N, Verlicchi A et al (2016) Cranioplasty: review of materials. J Craniofac Surg 27:2061–2072. https://doi.org/10.1097/SCS.0000000000003025
Elarjani T, Almutairi OT, Alhussinan M et al (2020) Bibliometric analysis of the top 100 most cited articles on craniosynostosis. Child’s Nerv Syst. https://doi.org/10.1007/s00381-020-04858-2
Yilmaz E, Mihci E, Nur B et al (2019) Recent advances in craniosynostosis. Pediatr Neurol 99:7–15. https://doi.org/10.1016/j.pediatrneurol.2019.01.018
Kajdic N, Spazzapan P, Velnar T (2018) Craniosynostosis-recognition, clinical characteristics, and treatment. Bosn J Basic Med Sci 18:110–116. https://doi.org/10.17305/bjbms.2017.2083
Governale LS (2015) Craniosynostosis. Pediatr Neurol 53:394–401. https://doi.org/10.1016/j.pediatrneurol.2015.07.006
Dempsey RF, Monson LA, Maricevich RS et al (2019) Nonsyndromic craniosynostosis. Clin Plast Surg 46:123–139. https://doi.org/10.1016/j.cps.2018.11.001
Ayyala HS, Hoppe IC, Rathmann AM, Ciminello FS (2018) Intracranial migration of hardware 16 years following craniosynostosis repair. Eplasty 18:e2
Wood RJ, Petronio JA, Graupman PC et al (2012) New resorbable plate and screw system in pediatric craniofacial surgery. J Craniofac Surg 23:845–849. https://doi.org/10.1097/SCS.0b013e31824dbed8
Pawar RP, Tekale SU, Shisodia SU et al (2014) Biomedical applications of poly(lactic acid). Rec Pat Regen Med 4:40–51. https://doi.org/10.2174/2210296504666140402235024
Tyler B, Gullotti D, Mangraviti A et al (2016) Polylactic acid (PLA) controlled delivery carriers for biomedical applications. Adv Drug Deliv Rev 107:163–175. https://doi.org/10.1016/j.addr.2016.06.018
DeStefano V, Khan S, Tabada A (2020) Applications of PLA in modern medicine. Eng Regen 1:76–87. https://doi.org/10.1016/j.engreg.2020.08.002
Muñoz-Casado MJ, Romance AI, García-Recuero JI (2009) Bioabsorbable osteofixation devices in craniosynostosis. Clinical experience in 216 cases. Neurocirugia 20:255–261. https://doi.org/10.1016/S1130-1473(09)70164-2
Cheng GZ, Folch E, Wilson A et al (2017) 3D printing and personalized airway stents. Pulm Ther 3:59–66. https://doi.org/10.1007/s41030-016-0026-y
Dhandapani R, Krishnan PD, Zennifer A et al (2020) Additive manufacturing of biodegradable porous orthopaedic screw. Bioact Mater 5:458–467. https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2020.03.009
Massimi L, Bianchi F, Frassanito P et al (2019) Imaging in craniosynostosis: when and what? Child’s Nerv Syst 35:2055–2069. https://doi.org/10.1007/s00381-019-04278-x
Cheng GZ, Estepar RSJ, Folch E et al (2016) Three-dimensional printing and 3D slicer powerful tools in understanding and treating structural lung disease. Chest 149:1136–1142. https://doi.org/10.1016/j.chest.2016.03.001
Gradinaru S, Tabaras D, Gheorghe D et al (2019) Analysis of the anisotropy for 3D printed pla parts usable in medicine. UPB Sci Bull Ser B Chem Mater Sci 81:313–324