3D打印在医疗骨科方面的应用

数字化3D打印——骨科应用Stratasys3D打印机数字化3D打印---中国医疗领域

数字化3D打印是将传统医疗手段与数字化设计,3D打印,信息计算,生物工程,新材料等技术有机结合而形成的新兴高科技产业,与民生息息相关,是改变人们生活,就医习惯,革新医疗卫生传统商业模式的重大产业领域。随着技术的进步,3D打印在医疗领域的应用越来越广。3D打印在在医疗上的应用从简单到复杂，目前主要应用在以下几个方面:一、3D打印模型——目前，通常医生在手术前会根据病人的超声、CT、核磁共等片子来了解手术部位的结构，面对这些零散的平面数据，要求医生有足够丰富的经验和想象把平面的数据立体化，已便于医生在手术的时候更加容易找到病状的部位。现在有了3D打印技术，就可以根据这些平面数据进行三维重建，在手术前，把病人需要手术的部位事先打印出一个三维模型，医生在手术前就能直观的看到手术部位的机构，尤其针对一些复杂部位的手术，避免手术风险，应用3D打印技术就大大提高手术的成功率。

总结:制作病损组织三维实体模型，进行手术规划。数字化3D打印---中国医疗领域

二、3D打印模板——手术模型是医生在手术中辅助手术的重要工具，尤其是异性或个性化的模板，可极大提高医生进行复杂手术的成功率。

比如，医生在进行穿刺手术时，事先根据病灶设计并打印的导板孔贴在病灶处，穿刺针头沿着导板孔，很容易保证穿刺的位置，方向和深度。

此外为了保证手术顺利进行，在手术过程中病人是不能动的，可以根据每个病人情况打印一个像机械加工那样的夹具。

再如打印的种植牙导板可以大大降低种植牙的费用，以及种植牙的难度也大大降低，普通医生也可以做到了。总结:制作手术导板，实现手术的精准化。三、3D打印植入体——在不久的将来，3D打印在医疗当中另外一项应用将会普及，即植入到体内的植入物。由于国内对人体植入物的要求比较高，国际药品管理设置了一定的门槛，植入物需要三类医疗许可证，方可应用。而3D打印植入物是针对个人来定制的，没有了固定的规格和标准。目前这个应用仅仅在于临床试验阶段，在这方面已经有了很多成功的案例。由于还没有一个3D打印的产品获得医疗许可证，这项技术的大规模推广还有困难。总结:辅助个体化植入物的设计制造。Generalizedprocedureforcreatingmedicalmodels.STLFileMedicalSoftware医学软件

(e.g.Mimics,3DDoctor)FinishedRPModelPostProcessing后处理加工

MedicalImagingDataCapture医学影像数据采集(e.g.CTdata,3Dultrasound)CT/MRIScanCT/核磁共振成像CADFDM400mcFortus380mcFortus450mcFortus900mcMaterialbundleoptionsStandard&EngineeringStandard,Engineering,HighPerformance1of9individualmaterialsalacarte9of9individualmaterialsalacarteEnvelope[mm]14”x12”x12”[355x305x305]16”x14”x16”[406x355x406]36”x24”x36”[914x610x914]MaterialBays1M|1S2M|2S2M|2SPreventativeMaintenance24months24months12monthsAccuracy±0.005”or0.0015”/in±.127mmor.0381mm/mm±0.0035”or0.0015”/in±.089mmor.0381/mmMaterialsAvailableABS-M30,ABS-M30iABS-ESD7,ASA,PCPC-ISO,NYLON12ABS-M30,ABS-M30i,ABS-ESD7,ASA,PC,PC-ISO,NYLON12ULTEM®1010,ULTEM®9085ABS-M30,ABS-M30i,ABS-ESD7,ASA,ABSi,PC,PC-ABS,PC-ISO,NYLON12,PPSF,ULTEM®1010,ULTEM®9085SoftwareInsightTMInsightTMInsightTM生产系列|Fortus

系列简述术前应用模型

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SystemsOverviewFortus400mc机型术前应用

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SystemsOverview在外科手术之前对钢板和螺钉进行修正和测试。进入手术室前进行消毒。客户案例–香港威尔斯亲王医院PrinceofWalesuses3Dprintingincasesrangingfromcorrectiveosteotomy(re-alignmentofbonefromdeformity)tocomplexbonefracturesfromcaraccidents.威尔士王子使用3D打印的情况下从纠正截骨（骨畸形重新对齐)复杂骨折车祸Companyname: PrinceofWalesHospital公司名称:威尔士王子医院Country: HongKong国家:香港Industry: Medical(surgicalguide)行业:医疗Machineseries: Fortus400mc机型:Fortus400mcApplication:应用Ensureaccuratescrewplacementbeforeinsertingintothebone骨钉插入骨前确保准确植入Materializepatients’brokenbonesinemergencysituations实现骨折患者的紧急情况Printpatients’bonemodelstorehearseforsurgery打印患者的骨模型排练手术"3Dprintingallowsin-depthassessmentandpre-surgicalrehearsal.Implantsaremoreaccuratelyfittedtothecurvatureofthepatient’sbone.”—ProfessorKwok-suiLeung,DepartmentofOrthopaedicsandTraumatology,ChineseUniversityofHongKong."3D打印可以深入的评估和手术前的排练。植入物被更准确地安装到病人的骨的曲率。”郭教授隋梁，骨伤科，中国香港大学骨科应用案例–用3D技术定制符合人体工学的假体上海交大医学院附属上海市第九人民医院19岁的内蒙女孩从小患上"麻花腿”，为了不是用拐杖，倔强的女孩一直用单腿跳着上学。

这个病例之罕见，医生都无法描述病情病理，只能借助照片表达，女孩求医之处医生都建议截肢。九院戴尅戎院士领衔的医疗团队利用3D打印技术找到病因并研究手术方案，并为她定制符合人体工学的假肢。手术后一个月，女孩有生以来第一次用两条腿走路，11个月后已经可以使用拐杖上下楼，三年后的今天，这个大学三年级的女孩已经可以不用拐杖上楼梯了。他这样生活了19年医学图像处理三维建模生成STL文件3D打印模型术后一个月术后11个月术后3年骨科应用案例–左腿股骨中段粉碎性骨折常州市第七人民医院定制钢板在骨骼模型上进行术前模拟术后患者CT情况21岁男性患者在一次车祸中导致左腿股骨中段粉碎性骨折，一般的内固定术使用的钢板很容易导致断端没长骨头，钢板歪了的情况，而且该患者身高180MC,没有合适该患者的通用型钢板，常州市第七人民医院骨科运用三维建模，分析患者断骨情况，打印出1:1的骨骼模型，并把数据传给制造钢板的厂家，为其定制了符合患者骨骼的钢板，手术很顺利，患者术后2个月后复查，X光显示骨头长得很好，现恢复很好。

TraditionalsurgeryplanningCT/MRIimagesofpatients’conditionsPossiblecomplicationsnotseenon2Dimages传统的手术规划病人的CT/MRI图像可能的并发症没有见过的二维图像Newapproach–3DPrintedBiomodelsFull-sizedmodelsofpatients’internalorgansMulti-color,multi-materialEnhancedclinicaldiagnosis新的方法–3D打印的生物模型全尺寸的病人内部器官模型