Les chercheurs ont modifié un pistolet à colle standard pour Impression 3D Un matériau en forme d’os directement sur les fractures, ouvrant la voie à son utilisation dans les salles d’opération.
L’appareil, qui a jusqu’à présent été testé chez les lapins, serait particulièrement utile pour réparer les fractures de forme irrégulière pendant la chirurgie, selon les chercheurs.
« À ma connaissance, il n’y a pratiquement aucun exemple précédent d’appliquer la technologie directement en tant que substitut osseux », co-auteur de l’étude Jung Seung Leeun ingénieur biomédical à l’Université Sungkyunkwan en Corée du Sud, a déclaré à Live Science dans un e-mail. « Cela rend l’approche assez unique et la distingue des méthodes conventionnelles. »
En règle générale, les grandes fractures ou autres défauts dans les os nécessitent une greffe osseuse et l’utilisation d’une attache de métal, comme une broche ou une plaque, pour soutenir l’os cassé lorsqu’il guérisse. Mais parce que la forme de Ces implants n’est pas spécifique à la fracture d’un patient donné, cela peut entraîner un mauvais alignement et une stabilité compromise de l’os.
Études antérieures ont montré que l’impression 3D des greffes osseuses sur mesure pour les patients individuels peut être effectuée, mais celles-ci ont nécessité un temps et des efforts considérables pour les empêcher d’être utilisés à la volée pendant la chirurgie.
Maintenant, dans une étude publiée vendredi 5 septembre dans la revue AppareilLee et ses collègues ont détaillé leur nouvelle méthode d’impression 3D un substitut osseux directement sur une fracture à l’aide d’un pistolet à colle. Dans la recherche, ils ont testé avec succès la technologie lapin avec les fractures des jambes.
L’impression 3D de base utilise généralement un fil en plastique flexible, qui est chauffé puis formé dans la forme souhaitée. Mais Lee et ses collègues ont créé un filament composé de deux matériaux: la polycaprolactone (PCL), qui a été utilisée dans des études précédentes pour créer des échafaudages osseux biodégradables et l’hydroxyapatite (HA), une forme minérale de calcium importante pour os structure. Ils ont également incorporé deux antibiotiques dans le filament pour aider à prévenir l’infection; Ces médicaments se diffusent lentement hors du filament sur plusieurs semaines.
À l’aide d’un pistolet à colle modifiée pour extruder le filament à base de calcium à basse température, les chercheurs ont créé de petites formes qui se sont refroidies à la température corporelle dans les 40 secondes. Ils ont ensuite pu imprimer des greffes osseuses 3D directement sur les fractures et les défauts pendant les chirurgies des lapins de laboratoire.
« Cela met en évidence un avantage significatif en termes de réduction du temps opératoire et d’amélioration de l’efficacité procédurale dans des conditions chirurgicales réelles », a déclaré Lee déclaration.
Les chercheurs ont testé leurs greffes osseuses imprimées en 3D sur des lapins blancs néo-zélandais (Oryctolagus Cuniculus). Ils ont préparé les fractures avec des plaques métalliques et des vis, puis ont rempli les défauts osseux des lapins avec leur filament de type os spécial ou avec du ciment osseux traditionnel et ont suivi les progrès des lapins sur 12 semaines.
Les lapins avec le nouveau traitement de fracture ont eu de meilleurs résultats, y compris une meilleure formation de tissu osseux et une croissance osseuse plus dense au cours des trois mois, par rapport aux lapins donnés par un traitement traditionnel. À la fin de la période d’étude, le matériel osseux expérimental avait dégradé d’environ 10%, ont-ils noté.
« Nous avons confirmé le potentiel thérapeutique de cette technologie en utilisant un modèle de lapin », a déclaré Lee à Live Science, notant que d’autres études sur des modèles animaux plus importants sont nécessaires avant que la technologie puisse être utilisée sur l’homme. Néanmoins, Lee a déclaré: « Nous pensons que cette approche a le potentiel d’être utilisé plus largement dans la chirurgie des traumatismes futures. »
