3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی (3DP)، جسے ایڈیٹیو مینوفیکچرنگ (AM) کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، ایک ایسی ٹیکنالوجی ہے جو کمپیوٹر کے 3D ماڈل کو دوبارہ تشکیل دینے کے لیے ڈیٹا نکالتی ہے اور اشیاء کی تہہ در تہہ پرنٹ کرتی ہے۔ ایک مؤثر مجموعہ موڈ فراہم کرنے سے، کسی بھی مواد کو کسی بھی شکل میں پرنٹ کیا جا سکتا ہے. اسٹیک شدہ اشیاء۔ یہ منفرد تکنیکی فائدہ 3D پرنٹنگ مواد کو درست اور ذاتی نوعیت کے آرتھوپیڈک علاج کے لیے خودکار ہڈی کی ساخت کو درست طریقے سے نقل کرنے کے قابل بناتا ہے، جو آرتھوپیڈکس کو انفرادی تخصیص کے ایک نئے دور میں لاتا ہے۔ 3D پرنٹ شدہ آرتھوپیڈک امپلانٹس کے مواد جو کلینیکل ایپلی کیشن میں ڈالے گئے ہیں ان میں بنیادی طور پر آرگینک پولیتھر ایتھر کیٹون (PEEK) اور دھاتی ٹائٹینیم الائے شامل ہیں۔ ٹائٹینیم کھوٹ کی درخواست کی ایک طویل تاریخ ہے، اعلی مخصوص طاقت، اچھی بایو مطابقت، اور اچھی سنکنرن مزاحمت، اور فی الحال وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ دیگر دھاتی مواد جیسے ٹینٹلم، زنک مرکب، میگنیشیم مرکب، وغیرہ کو وسیع پیمانے پر استعمال نہیں کیا گیا ہے۔ ٹائٹینیم الائے کی 3D پرنٹنگ کو ٹھیک ٹھیک ریگولیٹ کیا جا سکتا ہے اور میکروسکوپی اور مائکروسکوپی طور پر قدرتی ہڈیوں کے ٹشو ایمپلانٹس کے قریب تیزی سے بنایا جا سکتا ہے۔ 3D پرنٹنگ کو تین عملوں میں تقسیم کیا گیا ہے: پہلا، 3D امیج ڈیٹا اکٹھا کرنا، ڈیجیٹل تھری ڈائمینشنل ماڈل بنانا وغیرہ۔ دوسرا، ٹائٹینیم الائے پاؤڈر اور سائٹوکائنز کو "بائیو انک" میں بنانا، اور آخر میں، آرتھوپیڈک پیرامیٹرز کے مطابق، بائیولوجیکل تھری ڈی پرنٹر کا استعمال کرتے ہوئے، بائیو پرنٹ شدہ جسم کی ساخت اور کارکردگی کو بہتر بنانا، اور آخر میں آرتھوپیڈک امپلانٹس جو ضروریات کو پورا کرتے ہیں۔ پیدا کیا اس وقت، یہ اکثر کلینیکل پریکٹس میں ہپ جوائنٹ مصنوعی اعضاء، گھٹنوں کے جوڑ مصنوعی اعضاء، مصنوعی کشیرکا جسم وغیرہ میں استعمال ہوتا ہے۔ Ricles et al. 2000 سے ریاستہائے متحدہ میں استعمال ہونے والے 3D طباعت شدہ طبی آلات کے مختلف زمروں کے تناسب کا خلاصہ کیا گیا، ٹائٹینیم مرکبات کا حصہ تقریباً 70 فیصد ہے، اور 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم مرکبات طویل عرصے سے بالغ ہو چکے ہیں اور مارکیٹ کے استعمال میں ہیں۔ اس مقالے میں، آرتھوپیڈکس میں 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم مرکبات کے بائیو پرنٹنگ کے طریقوں، خصوصیات اور کلینیکل ایپلی کیشن کی پیش رفت کا جائزہ لیا گیا ہے۔
3D ٹائٹینیم کھوٹ پرنٹنگ کا طریقہ
تھری ڈی پرنٹنگ کے اہم طریقوں میں سلیکٹیو لیزر میلٹنگ، سٹیریو گرافی، الیکٹران بیم میلٹنگ اور نوزل پاؤڈر مولڈنگ پرنٹنگ ٹیکنالوجی وغیرہ شامل ہیں۔ ان میں سلیکٹیو لیزر پگھلنے والی ٹیکنالوجی (SLM) اور الیکٹران بیم پگھلانے والی ٹیکنالوجی (EBM) ٹائٹینیم الائے کی پرنٹنگ کے لیے موزوں ہیں۔ EBM ٹیکنالوجی ایک میگنیٹو کنڈکٹیو الیکٹران بیم لگا کر ہائی ویکیوم کے نیچے دھاتی پاؤڈر کی تہہ کو پگھلا کر امپلانٹس تیار کرتی ہے۔ EBM کی مولڈنگ کی درستگی قدرے خراب ہے، لیکن مولڈنگ کی کارکردگی زیادہ ہے، اور کسی ثانوی گرمی کے علاج کی ضرورت نہیں ہے، لہذا یہ آرتھوپیڈک امپلانٹس کی تیاری کے لیے موزوں ہے۔ اس وقت ٹائٹینیم الائے آرتھوپیڈک امپلانٹس زیادہ تر EBM ٹیکنالوجی کے ذریعے تیار کیے جاتے ہیں۔ SLM ٹیکنالوجی دھاتی پاؤڈر کو ٹھوس امپلانٹ شکلوں میں فیوز کرنے کے لیے ہائی پاور آپٹیکل لیزرز کا استعمال کرتی ہے۔ SLM میں اعلی مولڈنگ کی درستگی ہے، لیکن مولڈنگ کی کارکردگی کم ہے اور ثانوی گرمی کے علاج کی ضرورت ہوتی ہے. ٹھیک آرتھوپیڈک امپلانٹس اور پیچیدہ ڈھانچہ مولڈنگ کی تیاری میں اس کے کچھ فوائد ہیں۔
ٹائٹینیم مرکب کی خصوصیات
ٹائٹینیم الائے کا بنیادی جزو Ti6Al4V ہے، جو اپنی اچھی کارکردگی کی وجہ سے آرتھوپیڈکس میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ ساختی طور پر، ہڈی بنیادی طور پر بیرونی کارٹیکل ہڈی اور اندرونی کینسل ہڈی پر مشتمل ہوتی ہے، جس میں بالترتیب تقریباً 0.5 GPa اور 10-20 GPa کی لچکدار ماڈیولی ہوتی ہے۔ گھنے ٹائٹینیم مرکب کا لچکدار ماڈیولس تقریباً 110GPa ہے۔ 3D پرنٹنگ کے بعد، ٹائٹینیم الائے میٹریل کا لچکدار ماڈیولس عام ٹائٹینیم الائے سے کم ہے، جو ہڈی کی جسمانی ساخت کے قریب ہے۔ ٹائٹینیم الائے اچھی بایو مطابقت رکھتا ہے، یہ ہڈیوں کی نشوونما اور osseointegration کے لیے فائدہ مند ہے، اور آرتھوپیڈک امپلانٹس کی تیاری کے لیے موزوں ہے۔ ٹائٹینیم کھوٹ نہ صرف سخت ہے بلکہ اس میں شاندار لچک اور اچھی تھکاوٹ مزاحمت بھی ہے۔ یہ مشترکہ مدد کے طور پر موزوں ہے اور دیگر دھاتی مواد کی جگہ لے سکتا ہے۔ ٹائٹینیم مرکبات مضبوط تیزابوں اور الکالیوں میں ناقابل حل ہوتے ہیں، اور پھر بھی 500 ڈگری پر اعلیٰ مخصوص طاقت رکھتے ہیں، انسانی جسم کے لیے غیر زہریلے ہیں، اچھی کیمیائی استحکام رکھتے ہیں، اور انسانی جسم میں پیوند کاری کے لیے موزوں ہیں۔ ٹائٹینیم کھوٹ میں اچھی سنکنرن مزاحمت، تھکاوٹ مزاحمت اور استحکام ہے۔ دیگر دھاتی مواد کے مقابلے میں، اس کا لچکدار ماڈیولس ہڈی کے قریب ہے، اس لیے یہ آرتھوپیڈکس کے لیے موزوں ہے۔
آرتھوپیڈکس میں 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم مرکب کے کلینیکل اطلاق کی موجودہ حیثیت
3D پرنٹنگ ٹائٹینیم مرکب آرتھوپیڈک کلینک میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا گیا ہے، جیسے مصنوعی مصنوعی اعضاء کی تیاری، اندرونی فکسشن، انٹرورٹیبرل فیوژن، گائیڈ پلیٹ، مصنوعی ٹریبیکولر ہڈی وغیرہ۔
ریڑھ کی ہڈی کی سرجری کا اطلاق ریڑھ کی سرجری نازک اور پیچیدہ ہے، اور آپریشن مشکل ہے۔ وقت گزرنے کے ساتھ، جراحی کی جگہ پر ملحقہ حصوں کا انحطاط اور کمزور کشیرکا جسم کی نقل و حرکت کشیرکا جسم کی سرجری کی عام پیچیدگیاں ہیں۔ ریڑھ کی ہڈی کے جسم کے لیے موزوں امپلانٹ مواد کا انتخاب اور پیچیدگیوں کو بہتر بنانا وہ مسائل ہیں جنہیں ریڑھ کی ہڈی کی سرجری میں حل کرنے کی ضرورت ہے۔ ٹائٹینیم الائے میں اچھی مکینیکل خصوصیات اور کمپریشن مزاحمت ہے، اور 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی امپلانٹس کو ذاتی بنانے کے لیے استعمال کی جاتی ہے، جو ریڑھ کی ہڈی کی سرجری کے لیے موزوں ہیں۔ 19 اگست 2014 کو پیکنگ یونیورسٹی کے تھرڈ ہسپتال سے لیو ژونگ جون کی ٹیم نے اعلان کیا کہ ایونگ کے سارکوما والے ایک 12- سالہ مریض کے محور کو دوبارہ نکالا گیا اور اس کی جگہ ایک 3D پرنٹ شدہ محور لگا دیا گیا، جو روایتی ٹائٹینیم کیج پر قابو پاتا ہے۔ سامنے کی غذائی نالی کے ڈوبنے اور پہننے کا رجحان۔ کمی محوری ریڑھ کی ہڈی کی تبدیلی کے لیے 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی کے استعمال کا دنیا میں یہ پہلا رپورٹ کیا گیا کیس ہے۔ لو ایٹ ال نے 15 مریضوں پر 3D پرنٹ شدہ مصنوعی ورٹیبرل باڈی امپلانٹیشن کی جن کی اینٹریئر فیوژن سرجری ہونی چاہیے تھی، اور پوسٹ آپریٹو فالو اپ کے ذریعے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ علاج کے اس درست طریقے کو استعمال کرنے سے جسمانی ساخت کو زیادہ حد تک بحال کیا جا سکتا ہے اور سرجری کو روکا جا سکتا ہے۔ بعد کی پیچیدگیاں 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، ٹائٹینیم الائے کی مربوط تیز رفتار پروٹو ٹائپنگ کو 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی کے ساتھ ملایا گیا ہے، اور ذاتی نوعیت کے انٹرورٹیبرل فیوژن کیجز کی تیاری کو بھی طبی طور پر لاگو کیا گیا ہے۔ Siu et al. آسٹیوپوروٹک لمبر فریکچر والے مریض کے علاج کے لیے 3D پرنٹنگ ٹائٹینیم الائے کا استعمال کیا گیا۔ روایتی انٹرورٹیبرل فیوژن اس مریض کے بگڑے ہوئے اینڈ پلیٹ سے میل نہیں کھا سکتا تھا۔ 3D پرنٹنگ ٹکنالوجی نے ایک اعلی درجے کی مماثلت کے ساتھ مریض کو تیار کرنے کے لئے اینڈ پلیٹ کی شکل کو حوالہ کے طور پر استعمال کیا۔ 6 ماہ کے فالو اپ کے بعد، انٹرورٹیبرل اونچائی ٹھیک ہوگئی، اور اس میں کوئی پیچیدگیاں نہیں تھیں جیسے کشیرکا جسم کی خرابی۔ ریڑھ کی ہڈی کی سرجری میں پیڈیکل اسکرو پلیسمنٹ کی درستگی بہت اہم ہے، اگر اسکرو پلیسمنٹ غلط ہے تو اس سے ملحقہ ٹشوز اور اعضاء کو نقصان پہنچ سکتا ہے۔ 3D پرنٹنگ گائیڈ پلیٹ کا اطلاق ناخن لگانے کی کامیابی کی شرح کو بہتر بناتا ہے، کیل لگانے کی سوراخ کی شرح اور غلطی کی شرح کو کم کرتا ہے، آپریشن کو زیادہ درست بناتا ہے، اور کیل لگانے کے عمل کے دوران ڈاکٹر کی فلوروسکوپی کی وجہ سے ہونے والی تابکاری کو کم کرتا ہے۔ مصنوعی ورٹیبرل باڈیز، انٹرورٹیبرل فیوژن ڈیوائسز، اور معاون ریڑھ کی ہڈی کی مرمت کی سرجری میں 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم مرکبات کے استعمال نے جراحی کے علاج کی درستگی کو بہتر بنایا ہے اور جراحی کی پیچیدگیوں کو کم کیا ہے۔
ٹراما سرجری کا اطلاق ٹراما سرجری کے مریض پیچیدہ اور انفرادی ہوتے ہیں، اور مریض اکثر ایک سے زیادہ فریکچر یا فریکچر کے ساتھ ہوتے ہیں جو شدید طور پر خراب ہوتے ہیں اور مرمت کرنا مشکل ہوتا ہے۔ ٹائٹینیم مرکب اعلی استحکام ہے اور فریکچر کی مرمت کے لئے موزوں ہے. 3D پرنٹنگ ٹکنالوجی کے ساتھ مل کر، اسے بدیہی فیصلے اور پہلے سے آپریشنل تخروپن کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جو پیشگی منصوبہ بندی کے درست نفاذ کے لیے موزوں ہے، اس طرح جراحی کی درستگی اور کارکردگی کو بہتر بناتا ہے، آپریشن کے وقت کو کم کرتا ہے، اور تشخیص کو بہتر بناتا ہے۔ کم وغیرہ۔ 3D پرنٹ شدہ لاکنگ ٹائٹینیم پلیٹس اور روایتی لاکنگ ٹائٹینیم پلیٹوں کی افادیت کا اندازہ ان مریضوں میں کیا جاتا ہے جن میں ڈسٹل ریڈیس کے شدید فریکچر ہوتے ہیں۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ 3D پرنٹ شدہ لاکنگ ٹائٹینیم پلیٹیں روایتی لاکنگ ٹائٹینیم پلیٹوں کی طرح طاقت رکھتی ہیں۔ فریکچر مورفولوجی اور ہڈی اناٹومی کا ڈیزائن فریکچر کے علاج میں 3D پرنٹنگ کے تحقیقی امکان کی تصدیق کرتا ہے۔ شوانگ وغیرہ۔ ہیومرل انٹرکونڈیلر فریکچر والے 13 مریضوں کو شمار کیا گیا، جن میں سے 6 کیسز میں تھری ڈی پرنٹ شدہ ٹائٹینیم پلیٹیں اور 7 کیسز میں روایتی ٹائٹینیم پلیٹیں استعمال کی گئیں۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم پلیٹوں کا اطلاق آپریشن کے وقت کو کم کر سکتا ہے اور پیچیدگیوں کو کم کر سکتا ہے۔ ٹراما سرجری میں 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم الائے کا استعمال فریکچر کی مرمت اور شفا یابی کے لیے زیادہ سازگار ہے اور تشخیص کو بہتر بناتا ہے۔
مشترکہ سرجری کا اطلاق مصنوعی جوڑوں کی تبدیلی جوڑوں کی شدید بیماریوں کے علاج کے لیے ایک مؤثر طریقہ ہے۔ مشترکہ متبادل طبی علامات کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتا ہے اور کام کو بحال کر سکتا ہے۔ ٹائٹینیم کھوٹ میں اچھی کمپریشن مزاحمت اور اعلی لباس مزاحمت ہے، اور آرتھوپیڈک مصنوعی جوڑوں کی تیاری کے لیے موزوں ہے۔ حالیہ برسوں میں، ٹائٹینیم الائے اور 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی کے امتزاج نے جوڑوں کے گھاووں سے ملنے والے امپلانٹس کی ذاتی نوعیت کی تیاری کے لیے زیادہ سے زیادہ توجہ مبذول کرائی ہے۔ ڈنگ یوجیان وغیرہ۔ 2019 میں ہپ پر نظرثانی کے معاملے کی اطلاع دی گئی۔ مریض نے "بائیں فیمورل گردن کے فریکچر" کے لئے دو بار کھلی کمی اور اندرونی فکسشن سے گزرا تھا۔ اس نے 2006 میں کولہے کی تبدیلی اور 2019 میں نظر ثانی کی۔ مریض کی جسمانی حالت اور متعدد آپریشنوں کی تاریخ نے آپریشن کو مشکل اور خطرناک بنا دیا۔ آپریشن کی کامیابی کی شرح کو بہتر بنانے کے لیے، سرجیکل ٹیم نے امیجنگ ڈیٹا حاصل کیا اور اسے 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے دوبارہ تشکیل دیا تاکہ مریض کے شرونی سے مطابقت رکھنے والے ماڈل کو پرنٹ کیا جا سکے اور 3D پرنٹ شدہ ماڈل کو تبدیل کیا جائے۔ آپریشن کی ہموار پیش رفت کو یقینی بنانے کے لیے ٹائٹینیم الائے مصنوعی اعضاء کی مشق کی گئی ہے۔ لی جوہونگ وغیرہ۔ پیچیدہ acetabular ہڈیوں کی خرابیوں کی مرمت کے لئے 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم مرکب پیڈ استعمال کیا. آپریشن کے بعد کی پیروی میں مصنوعی اعضاء کا کوئی ڈھیلا پن نہیں پایا گیا، اور علاج کا اثر قابل اعتماد تھا۔ جوڑوں کی تبدیلی کی کامیابی کا اندازہ کرنے کے لیے ایک اہم اشارے یہ ہے کہ آیا آپریشن کے بعد درد اور دیگر علامات میں بہتری آئی ہے، اور زندگی کا معیار بہتر ہوا ہے۔ امپلانٹس کی تیاری کے لیے ٹائٹینیم الائے کے ساتھ مل کر تھری ڈی پرنٹنگ ٹیکنالوجی کا استعمال نہ صرف ٹائٹینیم الائے کی بہترین خصوصیات رکھتا ہے بلکہ امپلانٹس مریضوں کے مشترکہ نقائص سے بھی مطابقت رکھتا ہے۔ یہ اچھی مطابقت رکھتا ہے، جوڑوں کے ٹوٹنے اور آنسو جیسی پیچیدگیوں کو کم کرتا ہے، اور مریضوں کے معیار زندگی کو بہتر بناتا ہے۔ وان وغیرہ۔ 42 ایسے مریضوں کو دو گروپوں میں تقسیم کیا جن کو acetabular مرمت کی ضرورت تھی، ایک گروپ نے 3D پرنٹ شدہ غیر محفوظ ٹائٹینیم مرکب مواد استعمال کیا، سرجری کے 3 ماہ، 6 ماہ اور 9 ماہ بعد فالو اپ کیا، اور پتہ چلا کہ مشاہداتی گروپ نے کنٹرول گروپ کے مقابلے میں پیروی کی، SF-36 سکور نمایاں طور پر زیادہ تھا، اور VAS سکور نمایاں طور پر کم تھا، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ 3D پرنٹنگ گروپ کا بہتر علاجی اثر تھا۔ Zhang et al. فیمورل سر کے ابتدائی اوسٹیونکروسس کے علاج کے لیے ٹریبیکولر ہڈی کی تعمیر نو کے لیے 3D پرنٹنگ ٹائٹینیم الائے کا اطلاق کیا۔ ہپ جوائنٹ کے فنکشن کا اندازہ کرنے کے لیے، پوسٹ آپریٹو ہیرس سکور اور درد بصری اینالاگ اسکیل (VAS) استعمال کیے گئے۔ 24-ماہ کے فالو اپ کے دوران، آپریشن کے بعد ہیرس سکور میں نمایاں اضافہ ہوا اور آپریشن کے 12 ماہ بعد VAS سکور میں نمایاں کمی واقع ہوئی۔ فیمورل ہیڈ نیکروسس کے بڑھنے کے ساتھ ہیریس سکور میں قدرے کمی آئی اور VAS سکور میں قدرے اضافہ ہوا۔ آپریشن کے بعد بہتری کی شرح ARCO IIA مرحلے کے لیے 100 فیصد، IIB مرحلے کے لیے 70 فیصد اور IIC مرحلے کے لیے 0 فیصد تھی۔ اسٹیج IIA کے لیے ہپ پرزرویشن کی شرح 100 فیصد، اسٹیج IIB کے لیے 100 فیصد، اور اسٹیج IIC کے لیے 50 فیصد تھی۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ 3D پرنٹنگ ٹائٹینیم الائے ٹریٹمنٹ کا طریقہ فیمورل سر کے ابتدائی نیکروسس پر تسلی بخش اثر ڈالتا ہے، اور طبی علامات کو ختم کر دیا جاتا ہے۔
ہڈی کے ٹیومر کی سرجری کا اطلاق ہڈیوں کے ٹیومر کی سرجری میں اکثر اعضاء کے کچھ حصے کو تبدیل کرنے کے لیے مصنوعی اعضاء کی تیاری کی ضرورت ہوتی ہے۔ 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم مرکبات کی درخواست میں اعلی استحکام اور اچھی پلاسٹکٹی ہے، اور امپلانٹ کی تیاری کے لیے موزوں ہے۔ آپریٹو کے بعد کی کم پیچیدگیاں ہڈیوں کے ٹیومر کی پوسٹ آپریٹو مرمت کے لیے زیادہ سازگار ہوتی ہیں۔ 2020 میں، Lin Yunzhi et al. ہڈی کے وشال سیل ٹیومر کے کیس کی اطلاع دی جس نے آپریشن سے پہلے اور اس کے دوران 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کیا۔ آپریشن سے پہلے امیجنگ ڈیٹا اکٹھا کیا گیا، اور بدیہی مشاہدے کے لیے 3D پرنٹنگ ماڈل بنایا گیا۔ اچھے نتائج کے ساتھ 3D پرنٹ شدہ امپلانٹس۔ 2017 سے 2019 تک، Lei Qing et al. ہیومر شافٹ ٹیومر والے مریضوں کے 2 کیسوں کے علاج کے لیے 3D پرنٹ شدہ گائیڈ پلیٹ 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم الائے ٹریبیکولر ہڈی کے ساتھ استعمال کی گئی۔ آپریشن کے بعد فالو اپ کیا گیا۔ ان میں سے، 1 کیس کے اچھے فالو اپ کے نتائج تھے، اور دوسرے کیس کا آپریشن کے بعد اچھا فالو اپ تھا۔ مصنوعی اعضاء 14 ماہ میں ڈھیلے ہو گئے اور دوبارہ سرجری کے ذریعے اسے مضبوط کیا گیا۔ آپریشن کے بعد 34 ماہ تک فالو اپ میں مصنوعی اعضاء کی دوبارہ نقل مکانی نہیں ہوئی۔ وانگ وغیرہ۔ مصنوعی اعضاء کو پرنٹ کرنے کے لیے 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کیا اور انہیں شرونیی رسولی والے 11 مریضوں پر لاگو کیا۔ آپریشن کے بعد کا اثر اچھا تھا اور مصنوعی اعضاء کو ڈھیلا نہیں ملا۔ 2019 میں، فینگ نے tibial fibroblastoma کے ریڈیکل ریسیکشن اور اعضاء کو بچانے کے لیے 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم الائے کے استعمال کے کیس کی اطلاع دی۔ مصنوعی اعضاء کی 1 سال تک پیروی کی گئی اور مصنوعی اعضاء کا کوئی ڈھیلا پن نہیں پایا گیا۔ MSTS سکور کے مطابق، فنکشن کی بازیابی 86.7 فیصد تھی۔ جسم اور مریض کی ہڈی کے درمیان اچھا انضمام ہے۔ ہڈیوں کے ٹیومر کی سرجری میں 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم الائے امپلانٹس کا اطلاق زیادہ درست جسمانی تعمیر نو حاصل کر سکتا ہے، مریضوں کی صحت یابی کو تیز کر سکتا ہے، اور بہتر جراحی کے نتائج حاصل کر سکتا ہے۔
3D پرنٹنگ ٹائٹینیم کھوٹ کی تکنیکی بہتری
3D پرنٹنگ ٹکنالوجی کے ساتھ مل کر ٹائٹینیم الائے خود بخود ہڈیوں کے ڈھانچے کو بڑی حد تک نقل کر سکتا ہے، اور اس کا خوردبینی تاکنا سائز، پوروسیٹی، اور تاکنا شکل سبھی مواد کی بایو مطابقت کو متاثر کرے گی۔ موجودہ لٹریچر سے پتہ چلتا ہے کہ 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم مرکب کے زیادہ سے زیادہ تاکنا سائز پر تحقیقی نتائج مکمل طور پر مطابقت نہیں رکھتے ہیں۔ Peng et al کی طرف سے مطالعہ. نے ظاہر کیا ہے کہ 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم الائے کی پورسٹی 60.95 فیصد اور 81.23 فیصد کے درمیان ہے، اور سوراخ کا سائز 480 اور 685 μm کے درمیان ہے، جو آرتھوپیڈک امپلانٹس کے لیے موزوں ہے۔ 265μm کے درمیان، ینگ کا ماڈیولس 2 کے درمیان ہے۔ لی وغیرہ۔ 300-400 μm، 400-500 μm، اور 500-700 μm کے تاکنا سائز کے ساتھ 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم مرکب کے تین گروپوں کی بائیو کمپیٹیبلٹی کا مطالعہ کیا، اور آخر کار ثابت کیا کہ {{2{ کے درمیان تاکنا سائز والے مواد {34}}}} μm میں بقیہ دو گروپوں میں نمایاں طور پر بہتر بایو مطابقت ہے۔ تانیگوچی وغیرہ۔ ایک خرگوش ٹیبیل ڈیفیکٹ ماڈل بنایا، اور امپلانٹیشن کے لیے 300، 600 اور 900 μm کے غیر محفوظ ٹائٹینیم مرکب کے تین گروپ استعمال کیے گئے۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ 600 μm گروپ کی ہڈیوں کے بڑھنے کا اثر بہترین تھا۔ چینگ وغیرہ۔ بنایا گیا (15.0±2.9) فیصد، (37.9±4.0) فیصد، (70.0±3.5) فیصد تین قسم کے غیر محفوظ ٹائٹینیم مرکب مواد، ٹیکہ لگائے گئے بون میرو میسینچیمل اسٹیم سیلز، نتائج سے ظاہر ہوا کہ 70 فیصد گروپ میں خلیات سب سے زیادہ بڑھے۔ بھرپور طریقے سے یہ Tamaddon et al کے نتائج سے مطابقت رکھتا ہے۔ اس کے علاوہ، مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ کھردری سطحوں کے ساتھ ٹائٹینیم مرکب مواد آسٹیو بلوسٹس کی نشوونما کے لیے زیادہ سازگار ہیں۔ امپلانٹس کا بہترین تاکنا سائز تلاش کرنا باقی ہے۔ 3D پرنٹنگ ٹائٹینیم الائے کی ایپلی کیشن کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، مریضوں کی اصل صورتحال کے مطابق اصلاح کے لیے مختلف اجزاء شامل کیے جا سکتے ہیں۔ آرتھوپیڈک سرجیکل انفیکشنز کے لیے، 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم مرکبات کو سطح میں تبدیلی کی ٹیکنالوجی کے ذریعے چاندی، زنک، تانبے اور دیگر اینٹی بیکٹیریل دھاتوں کے ساتھ ملایا جا سکتا ہے۔ تعارفی طریقوں میں بنیادی طور پر مرکب دھاتوں کی شکل میں مواد کا تعارف اور سطح میں ترمیم کی شکل میں تعارف شامل ہے۔ طریقوں میں شامل ہیں: مائیکرو آرک آکسیڈیشن، الیکٹرو کیمیکل ترمیم، میگنیٹران سپٹرنگ، اسپرے کا طریقہ، نینو اسپیئر فوٹو لیتھوگرافی ٹیکنالوجی، وغیرہ۔ آرتھوپیڈک سرجری کے بعد زخم نہ بھرنے کے لیے، شفا یابی کی رفتار کو تیز کرنے کے لیے اوسٹیو انڈکٹیو اجزاء متعارف کرائے جا سکتے ہیں۔ مختلف مریضوں کے لیے، مختلف اجزاء کا تعارف، 3D پرنٹنگ ٹائٹینیم الائے کی بہتر ٹیکنالوجی شفا یابی کو مزید بہتر بنا سکتی ہے اور مریضوں کے لیے ذاتی علاج کا احساس کر سکتی ہے۔
خلاصہ اور آؤٹ لک
3D پرنٹنگ ٹکنالوجی میں ذاتی نوعیت اور عین مطابق تخصیص کے عظیم فوائد ہیں۔ ٹائٹینیم الائے کی بہترین خصوصیات کے ساتھ مل کر، اسے مریض کی ہڈیوں کی اصل ساخت کے مطابق اپنی مرضی کے مطابق بنایا جا سکتا ہے، اور ایک امپلانٹ جو اس کی اپنی ہڈی کی شکل سے مطابقت رکھتا ہو اور مائیکرو سٹرکچر سے ملتا جلتا ہو تیار کیا جا سکتا ہے۔ فوائد بائیو مکینکس کی بحالی کو زیادہ سے زیادہ کریں، نرم بافتوں کی دوبارہ موافقت کے عمل کو مختصر کریں، ہڈیوں کی بہتر نشوونما حاصل کریں، اور ہڈیوں کی تیزی سے شفا حاصل کریں۔ 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی کی موجودہ کلینیکل ایپلی کیشن کی بھی اپنی حدود ہیں: (1) درست اور ذاتی نوعیت کی 3D پرنٹنگ امیجنگ ڈیٹا پر بہت زیادہ منحصر ہے، جس کے لیے امیجنگ ڈیٹا کی انتہائی اعلی درستگی کی ضرورت ہوتی ہے۔ 3D پرنٹنگ مواد کے نفاذ کو متاثر کریں۔ (2) تصویری ڈیٹا اکٹھا کرنے اور 3D ٹائٹینیم الائے پرنٹنگ بنانے کے لیے 3D پرنٹرز، سپورٹنگ CT، MRI آلات، ٹائٹینیم الائے میٹریلز، ماڈلنگ اور سافٹ ویئر سسٹمز کی ضرورت ہوتی ہے، اور مواد کی قیمت زیادہ ہے، جو کچھ مریضوں کے لیے ناقابل برداشت ہے۔ سرمایہ کاری اور آلات کے استعمال کے لیے ڈاکٹروں اور انجینئروں کو ایک دوسرے کے ساتھ تعاون، ہم آہنگی اور متعدد شعبوں میں شرکت کی ضرورت ہوتی ہے۔ فی الحال، تکنیکی حدود کی وجہ سے، پیداوار کا دور طویل ہے، اور ہنگامی سرجری کا اطلاق مشکل ہے۔ (3) آرتھوپیڈک امپلانٹس کی تیاری کے لحاظ سے، زیادہ سے زیادہ مکینیکل خصوصیات، انحطاط کی ڈگری، تاکنا کا سائز اور 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم مرکب کے باطل سائز پر مزید تحقیق کی ضرورت ہے۔ (4) 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم مرکبات کا قلیل مدتی اثر تسلی بخش ہے، لیکن درخواست کے مختصر وقت کی وجہ سے، طویل مدتی فالو اپ کے نتائج اور پیچیدگیوں کے انتظام میں ابھی بھی کمی ہے۔
حالیہ برسوں میں، 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی نے طبی میدان میں قابل ذکر ترقی کی ہے۔ خاص طور پر، ٹائٹینیم مرکبات کی 3D پرنٹنگ نے ہمارے آرتھوپیڈک سرجریوں تک پہنچنے کے طریقے میں انقلاب برپا کر دیا ہے۔ اس مضمون میں، ہم آرتھوپیڈکس میں 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم مرکبات کے مختلف طبی استعمال کو تلاش کریں گے۔
سب سے پہلے اور سب سے اہم، 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی ذاتی نوعیت کے امپلانٹس کو تیار کرنے کے قابل بناتی ہے جو خاص طور پر مریض کی منفرد اناٹومی کے مطابق ہوتے ہیں۔ یہ جراحی کے نتائج کو بہت بہتر بناتا ہے، پیچیدگیوں کے خطرے کو کم کرتا ہے، اور بحالی کے اوقات کو کم کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، سرجن اب 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم ہپ امپلانٹس کو غیر محفوظ سطحوں کے ساتھ استعمال کر سکتے ہیں جو ہڈیوں کی نشوونما کو فروغ دیتے ہیں، جس سے نقل مکانی کے خطرے کو بہت کم کیا جا سکتا ہے۔
مزید برآں، 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم مرکبات کا استعمال مریض کے لیے مخصوص کٹنگ گائیڈز بنانے کے لیے کیا جا سکتا ہے جو سرجری کے دوران ہڈیوں کو درست طریقے سے کاٹنے میں سرجنوں کی مدد کرتے ہیں۔ یہ نہ صرف طریقہ کار کی حفاظت اور درستگی کو بہتر بناتا ہے بلکہ اس بات کو بھی یقینی بناتا ہے کہ ارد گرد کے ٹشوز محفوظ ہیں، جس سے سرجری کے بعد کی پیچیدگیوں کا خطرہ کم ہوتا ہے۔
مزید یہ کہ تھری ڈی پرنٹنگ ٹیکنالوجی نے ہڈیوں کے پیچیدہ فریکچر کے علاج کے امکانات کو بڑھا دیا ہے۔ مثال کے طور پر، 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم الائے پلیٹیں اور پیچ مریض کی ہڈیوں کے منفرد ڈھانچے میں فٹ ہونے کے لیے اپنی مرضی کے مطابق بنائے جا سکتے ہیں۔ یہ فریکچر کو مزید مستحکم کرنے، نتائج کو بہتر بنانے اور اضافی سرجریوں کی ضرورت کو کم کرنے کی اجازت دیتا ہے۔
آخر میں، آرتھوپیڈکس میں 3D پرنٹنگ کا استعمال صحت کی دیکھ بھال کے اخراجات کو کم کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ ذاتی امپلانٹس، کٹنگ گائیڈز، اور جراحی کے آلات کو ایک ہی سرجری میں ملا کر، متعلقہ اخراجات کے ساتھ آپریٹنگ ٹائم کو کم کیا جا سکتا ہے۔
آخر میں، 3D پرنٹنگ ٹکنالوجی میں ہونے والی پیشرفت نے آرتھوپیڈکس میں ٹائٹینیم مرکبات کے طبی استعمال کو بہت بہتر کیا ہے۔ ذاتی امپلانٹس، کٹنگ گائیڈز، اور سرجیکل آلات نے میدان میں انقلاب برپا کر دیا ہے۔ اس علاقے میں مستقبل روشن نظر آتا ہے، اور ہم آرتھوپیڈکس میں 3D پرنٹنگ کے استعمال میں مزید پیش رفت کی توقع کر سکتے ہیں۔ اگرچہ 3D پرنٹنگ ٹائٹینیم الائے ٹیکنالوجی میں ابھی بھی بہت سے مسائل کو فوری طور پر حل کیا جانا باقی ہے، اس ٹیکنالوجی کے منفرد فوائد ہیں، جو اس وقت درست ادویات کے تصور سے مطابقت رکھتے ہیں، اور آرتھوپیڈکس کے شعبے میں اس کی تحقیقی اہمیت ہے۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ ٹکنالوجی کی مسلسل اور گہرائی سے ترقی کے ساتھ، 3D پرنٹنگ ٹائٹینیم الائے اپنی موجودہ خامیوں کو دور کر سکتا ہے اور ایک معیاری چھلانگ پیدا کر سکتا ہے۔
