13D打印骨骼模型扫描获取患者CT或MRI影像数据后,利用专业医学影像处理分析软件数字化重建病人骨骼的3D模型,将骨骼的3D模型输入3D ACT ITI技术平台,医生和患者可以通过计算机或手机终端查看骨骼的立体数字模型,同时完成与患者的沟通。该数字模型可以通过3D打印机打印出1:1的患者骨骼模型,获得骨骼模型的立体化实物展现。该模型直观立体的将骨骼的真实情况展现在术者眼前,为术前方案的制定提供依据。 2术前规划—医工交互软件利用医工交互软件可以三维的构建骨骼以及假体模型,模拟假体的植入以及安放位置,找到合适的骨承载面,并能确定螺钉安放位置,术者可以清晰明了的掌握术前及术后假体的状态,对手术方案的制定提供有力的依据。并且,多样化的软件功能,更加确保了术前规划的准确性。3D ACT ITI技术平台将发挥3D技术在术前、术中指导的重要价值。该平台利用大数据、互联网构建一种基于数字化及影像处理的信息交互平台,达到数据、影像实时交互,手术方案在线交流与审核,实现医、工、患互动的状态,为临床治疗的分析、决策与实施提供有效途径。 33D打印定制化手术截骨导板爱康3D打印截骨导板自上市以来,基于3D ACT ITI平台,已经完成了近500 例个性化医工交互导板的设计、输出及手术应用,为严重的关节病变及畸形患者带来了个性化服务。“量身定制”的3D打印截骨导板,为患者实施精确截骨,减少“黄金”的丢失。
4金属3D打印内植入物
基于3D ACT ITI技术平台,可以实现3D ACT人工髋关节系统的数字化模拟植入。 3D ACT人工髋关节系统是国内首个获得CFDA上市许可的3D打印骨科内植入物产品,也是全球第一个经过临床验证获准上市的骨科内植入物产品;自2015年8月上市以来,累计植入量500余例,其中翻修手术的案例占到30%以上,其优异的初始稳定性和骨长入得到业内医生们的一致好评。 5术后随访
3D ACT ITI技术平台在设计解决方案的同时,更注重病例信息的收集,并建立完整的术后随访计划,对患者的身体状况及假体临床效果进行长期而有效的跟踪,为今后的临床植入提供强而有力的依据。 2016年2月20日,北京大学第三医院李子剑教授成功开展了一台难度极大的全髋关节置换术,该手术利用“Image To Implant—从影像到假体”的思想和方案,实现了术前手术操作模拟并利用医工交互软件确定了精准的手术治疗方案,不仅节省了手术时间,提高手术的精准性,更为患者的生命提供有力的保障。 术前讨论外伤致左髋部畸形,右髋关节结核术后50余年,根据X光片显示,髋臼发育不良、先天性髋关节脱位,股骨近端骑跨于髋臼上缘造成髋臼上缘骨缺损,同时股骨上段骨折成角畸形。手术需要在真臼位置重建髋臼杯,术前需要对假体安装位置进行计划,并对骨缺损的位置与大小,及其对髋臼杯稳定性的影响进行判断和准备。其次要对股骨畸形进行截骨矫形,恢复髓腔的连续性,便于股骨假体的安放,同时由于股骨近端发育不良,术前需要对股骨假体的选择进行判断,股骨假体既要能适应发育不良的髓腔,还要满足截骨后良好的初始稳定性。李子剑教授依托爱康ITI平台,为患者制定了精准的手术解决方案,恢复正常生物力学功能,避免了术中可能存在风险的发生,保存骨量的同时,降低了手术的难度,准确的钉孔植入位置也减少了螺钉植入时的相关风险。 手术模拟实验1股骨侧假体植入实验利用打印出的股骨模型,模拟股骨柄植入过程,由于股骨近端发育不良,髓腔细小,故选择组配式SR股骨柄,坚固近端髓腔固定和截骨远端的稳定性,并确定植入方案以及假体型号的选择。 2髋臼侧假体植入实验模拟髋臼侧手术过程,选择合适型号的假体:判断髋臼上缘骨缺损面积在25-30%,选择3D打印的臼杯不会影响臼杯的稳定性,不需要对缺损进行特殊处理,减少术中不确定风险的发生。 医工交互软件—确定手术方案利用医工交互软件在计算机上对手术进行模拟操作,确定假体的安放位置以及螺钉的植入方向,确立精准可行的手术方案,提高手术的安全性、手术效率,并降低患者手术风险,加快术后康复速度,提高术后效果。 术中照片术中情况与术前设计完全相同,因患者长年骨盆倾斜,腰椎已退行性侧弯,且侧弯僵硬无弹性,故术中行股骨短缩截骨3cm,避免出现坐骨神经牵拉损伤和由于肢体延长而出现骨盆腰椎的失平衡。 术中假体选择:50/42 3D ACT多孔金属髋臼杯、42/32高交联聚乙烯内衬、32金属球头、6# SR生物组合型股骨柄、18SB#袖套。 术后片利用ITI平台设计出的精准手术方案,术前模拟、术中及术后影像学均证实该解决方案精准无误,股骨柄的植入位置以及髋臼杯的摆放位置均符合人体解剖学特征且牢固稳定,髋臼钉植入位置及角度理想,无血管神经损伤等并发症出现。
李子剑
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