بیمار مرد 28 ساله ایست که در اثر تصادف با موتورسیکلت دچار نقصی بزرگ در استخوان سمت راست جمجمه شده بود. بخش جمجمه از دست رفته مساحتی تقریبا برابر با ده سانتی متر در سیزده سانتی متر را دربر می گرفت. نقص بزرگ حاصل یک کرانیوتومی با هدف کاهش فشار مغز بود. پس از مراقبت اولیه از بیمار و کنترل روند بهبودی، بازسازی نقص جمجمه ای برای بازگرداندن تمامیت ساختار جمجمه، ایجاد محافظی برای مغز و زیبایی شناسی صورت بیمار مورد نیاز بود. تکنیک های مرسوم در جراحی پلاستیک، به مهارت و تجربه جراح وابسته است. در حالیکه در این روش تنها باید پروتز جمجمه ساخته شده که دقیقا با نقص موجود مطابقت دارد به درستی و کاهش احتمال جابجایی در محل مورد نظر قرار بگیرد.

 ایمپلنت بیولوژیک که متناسب با نقص جمجمه بیمار ساخته شده به منظور بازسازی استخوان سربه کار می رود. ماده مورد استفاده در این مطالعه آلیاژ تیتانیوم Ti64 ELI بود چرا که از نظر مکانیکی و شیمایی کاملا با استاندارد مطابقت دارد ASTM F136

گرید بیست و سه آلیاژ تیتانیوم نسبت به گرید پنج آن ناخالصی کمتری دارد که خواص خستگی آن را بهبود بخشیده و طول عمر پروتز را بیشتر می کند.

“نقل مطالب با ذکر منبع بلامانع است”

ساخت افزودنی (Additive manufacturing (AM)) در واقع تکنولوژی تقویت شده ساخت به روش افزودنی است. به عنوان مثال افزایش لایه‌های نازک ماده در هر مرحله که منجر به ساخت قطعه می‌شود. این تکنولوژی امکان تولید اجزای فیزیکی (نمونه‌های اولیه، مدل‌ها، قالب‌ها و غیره) از طریق اطلاعات بدست آمده از مدل هندسی سه بعدی آن توسط سیستم CAD را فراهم می‌کند. امروزه تولید افزودنی امکان طراحی و ساخت ایمپلنت‌های سفارشی از جمله پروتز اختصاصی جمجمه را مطابق با نیاز بیمار به طور مستقیم فراهم می‌کند. در حقیقت تولید ایمپلنت با اندازه، شکل و خواص مکانیکی بهینه شده توسط این روش به راحتی امکان‌پذیر است و تنها اطلاعات دیجیتال مورد نیاز می‌باشد. در این حالت استفاده از مدل‌های فیزیکی دیگر مورد نیاز نیست و ایمپلنت نهایی به طور مستقیم تولید می‌شود و بدین ترتیب زمان تولید کاهش می‌یابد.

استفاده از این تکنیک ساخت یکپارچه، هزینه های درمان را کاهش داده و همچنین امکان داشتن زندگی سالم را برای تمامی افراد فراهم می کند. تولید مواد افزودنی می تواند توسط متخصصان در زمینه های ارتوپدی، جراحی مغز و اعصاب، جراحی فک و صورت، جراحی پلاستیک، ایمپلنت های دندانی و سایر زمینه های پزشکی مورد استفاده قرار گیرد.

“نقل مطالب با ذکر منبع بلامانع است”

ساخت پروتز کاستم مید همواره دشواری­‌هایی داشته­ که سبب هزینه­‌های بالا و ساخت پیچیده آن – به علت تفاوت­‌های آناتومیک بیماران – شده است. راه­‌حل این مشکل تولید پروتزهایی با سایزهای مختلف و استفاده از مناسب­‌ترین آنها برای هر بیمار بوده است. ساخت افزودنی به عنوان یک تکنولوژی مهندسی، پیشرفت‌های متعددی را در زمینه پزشکی و به طور خاص ساخت ایمپلنت­‌ها فراهم آورده ­است.

استفاده از ساخت افزایشی در پزشکی در عصر توسعه تکنولوژی­‌های جدید، انجام برنامه­‌ریزی­‌های قبل از عمل و شبیه‌سازی با استفاده از یک مدل سه بعدی فیزیکی را که به آناتومی بیمار شباهت بسیار زیادی دارد، امکان­‌پذیر نموده­ است. ساخت افزودنی تکنولوژی است که تولید مستقیم مدل­‌ها و ایمپلنت­‌ها را از مدل مجازی سه بعدی (که از سیستم طراحی به کمک کامپیوتر و  سی­‌تی­ اسکن بیمار بدست می­‌آید) را امکان­‌پذیر می­‌نماید و عمل­‌های جراحی را ساده‌­تر نموده و ریسک­‌های آن را کاهش می‌دهد. علاوه­ براین، ساخت افزایشی برای تولید ایمپلنت­‌هایی که به طور خاص برای یک بیمار مشخص با سایز، هندسه و خواص مکانیکی بهینه­ شده طراحی شده است، در حوزه­‌هایی از پزشکی نظیر جراحی فک و صورت و جمجمه نیز بکار گرفته می­‌شود.

این تحقیق نشان می­‌دهد که چگونه تکنولوژی‌های ساخت افزایشی به طراحی و ساخت مدل­‌های زیستی و ایمپلنت­‌های شخصی­‌سازی­‌شده برای بازسازی عیوب بزرگ مربوط به جمجمه اعمال می­‌گردد.

“نقل مطالب با ذکر منبع بلامانع است”