Hiperelastyczna drukowana kość może być używana do rekonstrukcji czaszki

Autor: PAP/Rynek Zdrowia • • 19 maja 2019 16:01

Wydruki 3D z syntetycznego materiału mogą ułatwić zadanie chirurgom plastycznym oraz zajmującym się rekonstrukcją kości czaszki po urazie - informuje pismo „Plastic and Reconstructive Surgery”.

Hiperelastyczna drukowana kość może być używana do rekonstrukcji czaszki
Fot. archiwum (zdjęcie ilustracyjne)

Badania nad eksperymentalnym materiałem przeprowadził na szczurach zespół dr Ramille N. Shah z Northwestern University w Chicago (USA). Wydruki powstające na drukarce 3D składają się głównie z hydroksyapatytu, który jest głównym mineralnym składnikiem kości naturalnych oraz szeroko stosowanego materiału biokompatybilnego - kwasu poliglikolowego. Kwas poliglikolowy od lat 60. XX wieku wykorzystywany jest do wytwarzania wchłanialnych nici chirurgicznych.

Kość hiperelastyczna ma skomplikowaną strukturę przestrzenną, zaprojektowaną do wspierania wzrostu i regeneracji nowej kości. Jest wystarczająco plastyczna, aby można ją było dopasować lub przyciąć w trakcie operacji. Wydruki mogą być szybko i niedrogo wyprodukowane przy użyciu obecnie stosowanych platform sprzętowych do drukowania 3D.

W przypadku szczurów z uszkodzeniami wierzchołka czaszki materiał umożliwiał regeneracje ubytków tak dużych, że same by się nie zagoiły. Mógłby zatem znaleźć zastosowanie u osób po operacjach guzów mózgu.

Podczas badań niektóre ubytki czaszki zostały zrekonstruowane przy użyciu kości hiperelastycznej, a inne przy użyciu własnej (autologicznej) kości zwierzęcia. Kość autologiczna jest preferowanym materiałem do rekonstrukcji ubytków kostnych, ale może być trudna do uzyskania - trzeba pobierać kość z innego miejsca ciała, co nie zawsze jest możliwe.

U części zwierząt rekonstrukcję przeprowadzono za pomocą elementów wykonanych tylko z kwasu poliglikolowego, bez mineralnego dodatku.

Jak wykazały badania metodą tomografii komputerowej, skuteczność hiperelastycznej kości w porównaniu z autologiczną wynosiła około 74 proc. po ośmiu tygodniach i 65 proc. po 12 tygodniach, w porównaniu z kością autologiczną. Natomiast uszkodzenia, w przypadku których zastosowano rusztowanie z kwasu poliglikolowego, wykazywały niewielką regenerację kości.

Badania mikroskopowe ujawniły, że hiperelastyczne rusztowanie kości stopniowo otoczyło się najpierw tkanką włóknistą, a następnie nowymi komórkami kostnymi. Z biegiem czasu rusztowanie będzie stopniowo zastępowane całkowicie nową kością, zawierającą wszczepiony minerał kostny.

Zdaniem autorów kość hiperelastyczna ma znaczny potencjał i może stanowić cenną alternatywę dla kości autologicznych oraz obecnie stosowanych materiałów zastępczych. Badacze podkreślają, że potrzebne będą dalsze badania eksperymentalne, aby potwierdzić zastosowanie hiperelastycznej kości do określonych typów rekonstrukcji twarzoczaszki.

Paweł Wernicki (PAP)

Dowiedz się więcej na temat:
Podaj imię Wpisz komentarz
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin forum