創(chuàng)導(dǎo)三維助力西交大一附院完成首例3D打印鈦合金肋骨植入手術(shù)

本帖最后由阿森納球童于 2016-5-10 13:13 編輯

一位患者體內(nèi)的惡性腫瘤與胸肋骨長(zhǎng)在了一起，手術(shù)摘除就需要切斷兩根肋骨，為實(shí)現(xiàn)肋骨的精確重建，西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院胸外一科采用3D打印肋骨模型對(duì)手術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)劃、明確了最佳手術(shù)切口，并最終成功施行了3D打印鈦合金肋骨植入手術(shù)，該手術(shù)為西交大一附院首例金屬直接成型3D打印鈦合金假體的植入手術(shù)。

基于生物力學(xué)分析的肋骨假體優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

3D打印醫(yī)學(xué)模型用于術(shù)前規(guī)劃

據(jù)悉，這兩根3D打印鈦合金肋骨是由西交大一附院胸外一科委托寧波創(chuàng)導(dǎo)三維醫(yī)療科技有限公司專門制作的，該病人的右肺上葉鱗癌侵犯局部胸壁，已經(jīng)達(dá)到局部晚期癌癥階段,各項(xiàng)檢查未發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。為能打印出匹配患者的肋骨、避免出現(xiàn)胸廓塌陷等術(shù)后并發(fā)癥，創(chuàng)導(dǎo)三維的工程師在醫(yī)生的指導(dǎo)下，聯(lián)合機(jī)械制造系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（西安交通大學(xué)）團(tuán)隊(duì)，將患者CT掃描數(shù)據(jù)通過專業(yè)三維設(shè)計(jì)軟件重建出來，并設(shè)計(jì)出精確的肋骨模型。
為保證設(shè)計(jì)方案的合理性，創(chuàng)導(dǎo)三維的工程師利用有限元分析軟件對(duì)肋骨模型進(jìn)行了生物力學(xué)計(jì)算與優(yōu)化，并將整體設(shè)計(jì)方案交由具備十幾年設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的機(jī)械制造系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（西安交通大學(xué)）的李滌塵教授和劉亞雄教授反復(fù)確認(rèn)。
這兩根肋骨是用激光來融化鈦合金金屬粉末、層層堆疊打印出來，成品經(jīng)過熱處理再進(jìn)行打磨噴砂，確保產(chǎn)品的質(zhì)量，患者使用時(shí)就會(huì)減少身體的傷害和手術(shù)帶來的危險(xiǎn)。
3D打印技術(shù)大大縮短了手術(shù)時(shí)間和難度，溫教授將病人肋骨提前打印出來、進(jìn)行了逼真的術(shù)前演練。由于術(shù)前規(guī)劃合理，使這臺(tái)本來耗時(shí)較長(zhǎng)的手術(shù)最終僅用了2個(gè)小時(shí)就順利完成了。3D打印的肋骨與病人自己的骨頭形態(tài)嚴(yán)絲合縫，減小術(shù)后松動(dòng)等并發(fā)癥的可能性。

3D打印個(gè)性化鈦合金肋骨

3D打印個(gè)性化肋骨成功植入人體

注：寧波創(chuàng)導(dǎo)三維醫(yī)療科技有限公司聯(lián)合機(jī)械制造系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（西安交通大學(xué)），已成功完成3例高難度3D打印鈦合金植入物臨床應(yīng)用，其中兩例為3D打印鈦合金髖關(guān)節(jié)假體，一例為3D打印鈦合金肋骨假體。