3D-gedruckte „hyperelastisch-Knochen“ helfen können generieren neue Knochen für Schädel-Rekonstruktion

Mängel der Gesichts-und Schädelknochen darstellen kann, schwierige Herausforderungen für Plastische und rekonstruktive Chirurgen. Einem synthetischen material namens “ hyperelastisch-Knochen — leicht produziert von 3D-Druck-Angebot ein leistungsfähiges neues Werkzeug für den Einsatz in der Rekonstruktion von schädeldefekten, Berichte eine Studie in der Mai-Ausgabe von Plastische und Rekonstruktive Surgery®.

Das experimentelle material beschleunigt die Knochenregeneration quer über den Schädel Mängel in Ratten, nach ersten Ergebnissen von Ramille N. Shah, PhD, und Kollegen von der Northwestern University und University of Illinois Health, Chicago. Die Forscher schreiben, „Hyperelastisch-Knochen hat erhebliches Potenzial, um übersetzt werden zu kraniofazialen plastischen Chirurgie, wo der Bedarf für die kostengünstige Knochenersatz ist enorm.“

Vielversprechende Neue 3D-Gedruckten Knochen Ersatz für Schädel-Rekonstruktion

Die Forscher berichten über erste Experimente mit hyperelastischen Knochen in Ratten mit chirurgisch geschaffenen Mängel von der Spitze des Schädels. Die chirurgisch geschaffenen Mängel wurden von einer „kritischen Größe“ unwahrscheinlich, dass auf Ihren eigenen heilen — ähnlich denen, die gesehen werden in Patienten, die durchgemacht haben Chirurgie für Hirntumoren.

Hyperelastischer Knochen ist ein „3D-gedruckt synthetischen Gerüst“, bestehend hauptsächlich aus knochenmineral (Hydroxylapatit) plus eine weit verbreitete, biokompatibles material (polyglycolic acid). Hyperelastischer Knochen besteht aus einem komplizierten Gitter, entworfen, um das Wachstum und die regeneration von neuem Knochen. Es[TO1] können schnell und kostengünstig produziert Nutzung von aktuellen 3D-Druck-hardware-Plattformen und ist formbar genug, um press-fit oder schneiden Sie in Form während der Operation.

In den Experimenten, einige kraniale defekte wurden rekonstruiert unter Verwendung hyperelastischer Knochen, und anderen, die das Tier mit eigenen (autologen) Knochen. Autologer Knochen ist das bevorzugte material für die Rekonstruktion von Knochendefekten, aber kann schwierig sein, zu erhalten — erfordern Knochen entnommen werden, eine „entnahmestelle“ an anderer Stelle im Körper-und manchmal nicht zur Verfügung. Bei anderen Tieren, die Rekonstruktion erfolgte mit einem Gerüst aus polyglycolic Säure nur ohne Knochen-mineral.

Die 3D-gedruckten hyperelastischen Knochen eine gute Knochenregeneration. Auf follow-up-CT-scans, hyperelastischer Knochen war zu 74 Prozent wirksam, nach acht Wochen und 65% nach 12 Wochen, im Vergleich zum autologen Knochen. In Kontrast, defekte, behandelt mit der polyglycolic-Säure-Gerüst zeigte wenig Knochenneubildung.

Die mikroskopische Untersuchung zeigte, dass die hyperelastische Knochen Gerüst war allmählich umgeben zunächst von faserigen Gewebe, dann durch neuen Knochen Zellen. Im Laufe der Zeit, das Gerüst würde nach und nach ersetzt vollständig durch neuen Knochen, unter Einbeziehung der implantierte Knochen-mineral.

„Hyperelastisch-Knochen hat erhebliches Potenzial, um übersetzt werden zu kraniofazialen plastischen Chirurgie, wo der Bedarf für die kostengünstige Knochenersatz ist riesig“, sagt Dr. Shah und Kollegen schließen. Mit der weiteren Entwicklung, Sie glauben, dass diese 3D-gedruckte material kann eine wertvolle alternative zu autologem Knochen und kommerziell erhältliche Knochenersatzmaterialien.

„Unsere Studie unterstreicht die vielversprechenden translationalen Potenzial dieser neuartigen Strategie für tissue-engineering-Anwendungen, insbesondere Knochen-regeneration“, die Forscher hinzufügen. Sie betonen, dass weitere experimentelle Untersuchungen erforderlich, um zu bestätigen, die Verwendung hyperelastischer Knochen für bestimmte Arten von kraniofazialen Rekonstruktion.