Domuzlarda Göğüs Duvarı Rekonstrüksiyonu için 3D Printer ile Kaburga Üretimi: Yeni Bir Malzeme olan Nylon 680 Copolymer ile Deneysel Çalışmanın Preliminer SonuçlarıNezih Onur Ermerak1, mustafa yuksel2, Barış Yüksel3, Tunc Lacin1, İpek Erbarut Seven4, Berna Karakoyun51Göğüs Cerrahisi A.B.D, Marmara Üniversitesi, İstanbul, Türkiye
2Göğüs Cerrahisi A.B.D, Bilim Demiroğlu Üniversitesi, İstanbul, Türkiye
3Bilgisayar Mühendisliği Bölümü, Google Şirketi, New York, ABD
4Tıbbi Patoloji A.B.D, Marmara Üniversitesi, İstanbul, Türkiye
5Fizyoloji A.B.D, Sağlık Bilimleri Üniversitesi, Hamidiye Tıp Fakültesi, İstanbul, Türkiye
GİRİŞ ve AMAÇ: Üç boyutlu (3D) baskı son yıllarda tüm bilim dalları arasında popülerlik kazanmıştır. 3D yazıcılarda kullanılabilen Nylon 680 Co-polymer adlı yeni bir malzeme ile kaburga üreterek domuzlarda göğüs duvarı rekonstrüksiyonu için kullanmayı amaçladık. Bu yeni malzeme ile gerçekleştirilen deneysel çalışmanın ön sonuçlarını sunmaktayız.
YÖNTEM ve GEREÇLER: Göğüs duvarında rezeke etmeyi planladığımız iki domuza çok kesitli bilgisayarlı toraks tomografisi çektirerek rezeke edeceğimiz alanı ölçtük. FDA onaylı Nylon 680 Co-Polymer (Taulman 3D, Saint Peters, MO, ABD) ile 3D yazıcı kullanarak kaburgalar ürettik. (Afinia H480, Chanhassen, MO, ABD). Denekleri opere ederek göğüs duvarı rezeksiyonu sonrası yeni üretilmiş kaburgalar ile göğüs duvarı rekonstrüksiyonu gerçekleştirdik.
BULGULAR: Deneklerden bir tanesini anesteziden uyanırken miyokard enfarktüsü nedeniyle kaybettik. Diğer domuz 45 gün boyunca deney hayvanları için barınak olan merkezde 45 gün boyunca takip edildi. Sonrasında sakrifiye edildi ve opere edilmiş olan alan histopatolojik inceleme için rezeke edildi. Histopatolojik değerlendirme, pigmente yabancı cisimler içeren dev hücreler ve orta derecede kronik inflamasyon olarak yorumlandı.
TARTIŞMA ve SONUÇ: Bu çalışma üç boyutlu yazıcı teknolojisinin Göğüs Cerrahisi alanında kullanımı açısından önemlidir. Ayrıca yeni bir malzeme olan Nylon 680 Co-polymer’in tanımlanması yeni bir çalışma alanı oluşturmaktadır. Bu yeni malzeme ile hastalara özel tasarlanmış implantlar veya meşler kısa süre içinde üretilebildiği gibi çok daha ucuza mal edilebileceği ön görülmektedir.
Anahtar Kelimeler: 3D baski, göğüs cerrahisi, Nylon 680 Co-polymer, göğüs duvarı rezeksiyon ve rekonstrüksiyonu, yeni teknoloji
Production of 3D-Printed Ribs with a Novel Material (Nylon 680 Co-Polymer) for Chest Wall Reconstruction on a Pig Model: Preliminary Results of an Experimental StudyNezih Onur Ermerak1, mustafa yuksel2, Barış Yüksel3, Tunc Lacin1, İpek Erbarut Seven4, Berna Karakoyun51Department of Thoracic Surgery, Marmara University Hospital, Istanbul, Turkey
2Department of Thoracic Surgery, Bilim Demiroglu University Hospital, Istanbul, Turkey
3Department of Computer Engineering, Google Inc., New York, USA
4Department of Medical Pathology, Marmara University Hospital, Istanbul, Turkey
5Department of Physiology, University of Health Sciences, Hamidiye School of Medicine, Istanbul, Turkey
INTRODUCTION: Three-dimensional (3D) printing gained popularity among all fields of science in recent years. New research studies about utilization of 3D printing in the medical field, in terms of medical devices and implants, have been published published recently. We tried to adapt this technology into thoracic surgery by implanting 3D produced ribs following chest wall resection with a novel material called Nylon 680 Co-Polymer. We, hereby, present the preliminary results of this experimental study.
METHODS: We ordered multi detector computerized tomography of the chest for 2 pigs. We measured the area that we plan to resect on chest wall and used the data for printing custom-made rib for reconstruction of the resected area. Then, we produced ribs with a FDA approved material called Nylon 680 Co-Polymer (Taulman 3D, Saint Peters, MO, USA) by using 3D printer (Afinia H480, Chanhassen, MO, USA). Pigs were operated under general anesthesia. and the resected areas were reconstructed with custom-made 3D printed ribs.
RESULTS: One of the pigs passed away due to myocardial infarction during waking up from anesthesia. We followed up the other pig for 45 days. Then, we sacrificed the animal and resected the operated part for histopathological evaluation. Histopathologic evaluation reveals moderate chronic inflammation with a few giant cells containing pigmented foreign bodies.
DISCUSSION AND CONCLUSION: Although we need more studies, it is an important step for adapting 3D printing into thoracic surgery. Additionally, it is important to identify a potential new material (Nylon 680 Co0polymer) for the future studies. We can use this new material for 3D printed implant and mesh production which enable us producing custom-made products with lower cost in shorter time.
Keywords: 3D printing, thoracic surgery, Nylon 680 Co-Polymer, chest wall resection and reconstruction, novel technology
Sorumlu Yazar: Nezih Onur Ermerak, Türkiye
|
|
Yazdır
Alıntıyı İndir
RIS
E-Postala
Paylaş
Yazara e-posta gönder
PubMed