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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AdlerOrthoLimaLto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20132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11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。
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