3D打印幫助拯救有顱骨缺陷的新生兒
魔猴君 行業(yè)資訊 860天前
導讀:在醫(yī)療領域中,開展那些與大腦或頭骨有關的復雜手術,即使是在最好的醫(yī)療條件下也是一件非常困難的事。然而,當手術對象涉及到嬰兒和兒童,特別是新生兒時,手術難度就會成倍增加。
2022年8月13日,在國外最近的一個手術案例中,醫(yī)生們采用3D打印技術成功幫助拯救了一個有著類似情況的新生兒。據(jù)悉,這個新生兒在出生后需要立即接受手術,以修復頭骨中的枕骨缺陷,因為它沒有正常發(fā)育。為解決這一挑戰(zhàn),波蘭深科技公司Sygnis SA(該公司近期收購了Zmorph)使用增材制造技術創(chuàng)建了一個3D打印模型,這對新生嬰兒的神經(jīng)手術的成功至關重要。
除了被應用到假肢和矯形器制造上,3D打印在醫(yī)療領域的另一主要應用方式是進行外科手術前的培訓和準備。醫(yī)生可以通過打印出需要手術治療區(qū)域的精確復制品,在本文案例中,患者顱骨模型是由患者的掃描制成的。外科醫(yī)生能夠在手術前進行練習,從而降低死亡率,尤其是對于像這樣的復雜手術。為了幫助拯救這個特殊的女嬰,醫(yī)學影像分割專家、Kryzstof Grandys博士領導的波蘭e-Nable基金會的志愿者Pawel Ozga找到了Sygnis,要求其盡快創(chuàng)建模型,并盡可能詳細,以提高生存的可能性。這個孩子出生后立即被診斷為枕骨缺陷,這也意味著她的部分大腦暴露在外,這種危險的情況如果不加以治療是致命的。
△新生兒頭骨的SLA模型,包括需要修復的缺陷(圖片來源:Sygnis SA)。
創(chuàng)建3D打印的頭骨模型
手術前頭骨模型的制作是在2022年2月進行的。嬰兒出生后,她在克拉科夫的大學兒童醫(yī)院接受了診斷。3D打印的頭骨是手術前計劃的一個關鍵部分,作為在短時間內用嬰兒頭骨的精確模型進行練習的一種方式。事實上,Sygnis實際上創(chuàng)建了兩個模型,一個使用SLA,另一個使用SLS。他們轉向這兩種不同的技術,以利用兩者的優(yōu)勢。
對于使用SLA制作的模型,它是在SygnisFlashforge 8.9s 3D打印機上完成的。SLA的好處是,醫(yī)生能夠根據(jù)MRI和CT掃描得到更詳細和準確的頭骨再現(xiàn)。然而,所使用的材料并不那么堅固。這就是SLS的作用,這個模型是在Sinterit Lisa Pro三維打印機上創(chuàng)建的。SLS也能生產(chǎn)出高度詳細、精確的部件,但由于使用了PA12,這些部件更加堅固。這意味著醫(yī)生們能夠在手術前實際使用他們的工具進行練習。此外,由于SLS 3D打印不需要支撐結構,而是由粉坯充當這一角色,醫(yī)生們能夠完美地再現(xiàn)幾何上復雜的骨骼結構。由于能夠事先用這兩個模型進行練習,醫(yī)生們能夠快速有效地準備好這個困難的手術。
除了僅憑掃描結果就能完美再現(xiàn)女嬰的頭骨外,醫(yī)生們選擇3D打印技術的原因是它能以高效的制造速度創(chuàng)建這個1:1比例的3D打印頭骨模型。由于該缺陷在懷孕期間沒有被診斷出來,要在最短的時間內完成手術,時間是至關重要的。事實上,根據(jù)Sygnis的案例研究,他們只有96個小時的時間來制作模型、交付并讓醫(yī)生進行手術前測試。值得慶幸的是,使用SLA打印的頭骨只用了8小時就完成了,而使用SLS制作的頭骨則在24小時內完成。
△通過同時使用SLA和SLS(如圖)模型,盡管時間緊迫,醫(yī)生還是能夠在手術前進行有效的練習(圖片來源:Sygnis SA)
手術于2月28日成功完成,小女孩得以出院。負責手術的外科醫(yī)生Lukasz Krakowczyk教授總結說:"影像學研究對確定顱骨缺陷很有幫助。然而,它們與皮膚缺陷并不完全吻合,這就是為什么打印模型如此重要。在重建顱骨缺陷的階段,3D打印也將是必不可少的,屆時需要對骨骼重建進行完美的排列和規(guī)劃。"
雖然最終的結果無法得知,因為這個孩子未來還需要更多的治療,但很明顯,由于3D打印的介入,這次手術能夠獲得成功。Sygnis公司還期望進行更多此類合作,因為他們進一步使用手術前模型來提高手術后的成功率。
來源:https://www.3ddayin.net/3Ddayinfangan/43118.html