醫學3D打印-鏡像模型的應用-溧陽市萬達電子有限公司

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醫學3D打印-鏡像模型的應用

通過對患者進行含骨折部位的雙側CT掃描，根據斷面數據進行相似性對照（3層面長短軸對照），從而鏡像模型的可用性；通過對骨折部位及健側相應部位鏡像后的3D打印，將骨折區域拼合與云點測繪，選擇內固定物，模擬手術，使內固定物得以更為有效的固定，真正實現更為精準的術前評估及預演，將術后相關并發癥降至最低。

3D打印骨科植入物假體是目前3D打印技術在醫學領域中最成功技術之一。意大利AdlerOrtho和Lima．Lto公司通過3D打印技術生產的帶有小梁結構的髖臼杯己于2007年通過CE認證，美國Exactech公司生產的同類產品也在2010年上市。據不完全統計，截至目前已超過30000名患者植入了3D打印的髖臼杯。現階段全球生產的具有多孔結構表面的髖臼杯接近25％是采用3D打印技術制造的。Lima公司生產的3D打印髖臼杯也處在國內進行技術審評階段。Oxford Performance Materials公司3D打印的聚醚酮酮(PEKK)顱骨假體于2013年2月獲得美國FDA的批準，3月首次成功用于臨床，替換了患者75％的顱骨。AdvancedMedical Technologies AG公司生產的FUSE Lumbar PLIF純鈦椎間融合器于2009年通過CE認證。

利用3D打印出的1∶1骨骼模型還可以進行詳細的術前計劃，并開展模擬手術，如選用何種鋼板、如何對鋼板安全塑形、放置鋼板、置入螺釘，所有手術中可能遇到的難題均可以提前演練，獲得完善的術前計劃，使得手術更加精準和安全，提高手術效率、縮短手術時間、減少手術出血量。由于脊柱與中樞神經相連，所以一般只有大醫院的高級醫師才能做這類手術。但現在可以利用CT數據，在軟件中設計一個導向模板，并應用3D打印技術制作出模型。例如脊柱側凸手術，首先建立計算機的模型，確定入釘點與方位，然后建立模板的數據，通過3D打印做出這個模板，再通過手術將模板扣在脊柱上，沿著這個釘打進去，就能使復雜的手術變得精準可靠。另外，在關節手術中，運用3D打印技術，根據患者自身的解剖特點可制作出個性化的切割導板，以獲得理想的手術效果并縮短手術時間。在創傷手術中的微創固定模板，也有比較理想的應用方案。

目前，3D打印技術在骨科領域，包括骨模型的制造、導向模板的設計還是內置物的定制都進入了實質性階段，本項目采用CT掃描出來的DICOM數據，通過MIMICS軟件進行轉化，變成3D打印機可以識別的格式，從而打印出1:1實物，我們針對具有對稱特點的四肢，將健側3D模型鏡像后與另一側進行臨床對照研究，使其成為解剖復位的標準，從而進行更為合理的內置物選擇與固定方式、位置、角度等多方面設計，并衍生出各種導向工具。我們進行了最新的國內科技查新，本項目擬將3D打印技術應用于四肢鏡像模型設計，利用未骨折側肢體的鏡像3D模型作為骨折側肢體的解剖復位標準，雙側肢體相似性檢測是以骨折長骨的臨近長骨進行3處以上相同CT層面的長短軸測量進行對照研究，在科技查新中未見報道。