医疗和牙科

用3D印刷'骨砖'治疗叙利亚的炸弹伤害

研究人员来自曼彻斯特大学已经制定了一种简单廉价的方法,用于使用3D印刷的“骨砖”修复破碎的四肢,以应对叙利亚难民营紧急医疗的需求。

成千上万的叙利亚难民在饱受战争蹂躏的家园被桶形炸弹和其他爆炸物击中后遭受可怕的爆炸伤害,由于医疗系统的崩溃,许多人无法获得必要的医疗服务。因此,唯一的选择往往是截肢。

曼彻斯特大学的一支团队,由Paulo Bartolo领导,先进制造业教授,已经开发出临时3D印刷的“骨砖” - 由聚合物和陶瓷材料组成 - 填补爆炸伤害的差距。可以单击砖块以使得适当的配件,并且可降解;随后允许新的组织在它们周围生长。当它溶解时,该结构将在诱导新骨形成的同时支持正常骨骼的载荷。

安德鲁举重者和保罗巴尔托洛在实验室里。照片通过曼彻斯特大学。
安德鲁举重者和保罗巴尔托洛在实验室里。照片通过曼彻斯特大学。

为医学假肢创造简单,低成本的解决方案

自冲突开始以来,桶弹炸弹造成了大量的破坏,叙利亚及其平民的破坏,痛苦和痛苦。在2018年初,大赦国际报道,自2012年以来,桶炸弹炸弹炸弹炸弹袭击了叙利亚的11,000多名平民,更多地造成了更多。

如果一个人在爆炸中幸存下来,他们的肢体仍然有遭受巨大的,通常锯齿状的突破的风险。这种伤害是在最好的条件下修复的主要挑战,在那里有能够获得齐全的,最先进的医院,具有专家的整形外科手术和昂贵的后保健。然而,难民营是许多叙利亚人的日常现实,这些营地远离任何复杂的外科干预措施,这意味着截肢是许多这些案件中最有可能的结果。

受到叙利亚难民困境的启发,巴尔托洛和曼彻斯特大学团队发明了一种方便的程序来帮助那些需要紧急医疗护理的人。巴托罗1968年在非洲东南部的莫桑比克长大,当时正值独立战争的中期。他解释说,他认识到叙利亚内战中持续不断的苦难和痛苦。

在土耳其的叙利亚难民信息图。通过巴托罗照片。
在土耳其的叙利亚难民信息图。照片Via保罗巴托罗。

当Amer Shoaib - 曼彻斯特皇家医务室的顾问骨科外科医生 - 访问了曼彻斯特大学,探讨了曼彻斯特大学,探讨了他在土耳其营地举行叙利亚难民伤害的经验。“他告诉我们,在叙利亚,由于感染持续风险,在叙利亚的爆炸伤后的影响有时是无法治愈的。医疗保健系统的崩溃也导致了许多不受那些不是训练有素的医疗学位的人所做的治疗方法,“巴罗洛解释道。

Bartolo和他的研究同事Andy Wexingman和Glenn Cooper决定帮助和应用他们的专业知识,并在Bartolo的学术利益上以与3D印刷的组织工程生物制造为中心。随着目前嫁接技术持有几个限制,包括感染的风险和进一步伤害,巴罗洛和团队也必须考虑由于叙利亚局势的性质,因此不得不考虑其他因素。“我们不得不考虑[...],使脚手架更具成本效益和可用于苛刻的环境,在那里难以管理感染,”巴罗洛评论。

该团队选择使用3D打印作为产生骨砖的低成本解决方案,与可降解的多孔结构集成在其中可以注入抗生素陶瓷浆料。骨砖假体和糊剂不仅预防感染,还鼓励骨再生并在愈合期间建立机械稳定的骨联盟。获得了全球挑战研究基金的支持,该团队前往土耳其继续发展假肢,并帮助叙利亚难民社区在那里,与学术界,外科医生和医疗公司进行首次处理难民及其伤害。这确保了3D印刷骨砖的形状和设计尽可能地与前线临床医生的需求相处。

X750放大率下的骨砖。照片通过Paulo Bartolo。
X750放大率下的骨砖。照片通过Paulo Bartolo。

该团队还在开发软件,使临床医生能够选择具有特定形状和大小的骨砖的确切数量,并获得关于如何组装特定骨缺损的信息。Bartolo说:“骨砖疗法比目前的治疗方法更省钱。我们希望对于一个典型的100mm骨折,我们的保肢方案将在200英镑以下。这比目前的解决方案便宜得多,根据所需类型,一个假肢的成本在270英镑到1000英镑之间。”

现在进入三年项目的最后阶段,巴罗洛和团队使用计算机仿真评估了骨砖,在实验室中使用3D打印创建了原型,并对砖的机械和生物学表征进行了体外测试。在项目准备对人类患者的试验之前,下一步是准备用于监管批准的装置。

电子显微镜扫描下的骨砖。照片via Paolo Bartolo。
电子显微镜扫描下的骨砖。照片via Paolo Bartolo。

在叙利亚提供3D打印的援助

3D印刷已以多种方式利用,以帮助叙利亚内战中有需要的人提供援助。

2018年,叙利亚救济,在叙利亚工作的英国慈善机构,恳求英国的国际发展部(DFID)提供为儿童提供3D假肢的资金。传统的假肢制作方法既昂贵又耗时。目前,该慈善机构需要5天时间来制作假体。参与救援工作的医生认为,只需一次性投资3D打印机,就能满足叙利亚对假肢的需求。

此外,意大利3D打印机制造商WASP还捐了一个人造肢3D印刷实验室到叙利亚大大大山脉,帮助那些遭受冲突的人。

在医疗保健之外,3D印刷也发挥了一部分作用保护重要历史遗迹在叙利亚被摧毁,包括帕尔梅拉的胜利曲拱,一个古代寺院与叙利亚,希腊,罗马和阿拉伯遗产的门户。

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特色图片显示曼彻斯特大学3D打印机的原型砖。照片通过Paulo Bartolo。