操作。TKA作為骨科科室的大手術(shù)且往往股骨遠(yuǎn)端和脛骨平臺(tái)的截骨量和截骨角度需要在手術(shù)中，通過(guò)傳統(tǒng)器械通過(guò)體外的骨性標(biāo)記點(diǎn)，尋找力線然后加以判斷。這種方式，花費(fèi)的手術(shù)時(shí)間比較長(zhǎng)準(zhǔn)確度也稍待改進(jìn)。在有些特別的案例中，病人膝關(guān)節(jié)可能會(huì)畸變，髓內(nèi)定位桿難以精確定位， 這時(shí)，3D設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。

近年來(lái)研究表明，通過(guò)計(jì)算機(jī)CT三維重建并預(yù)測(cè)骨骼內(nèi)的植入物大小和位置準(zhǔn)確性的做法可行性較高。 基于此，三的部落聯(lián)合某醫(yī)院在獲得了病人的膝關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)后，通過(guò)軟件得到了數(shù)字三維模型，再通過(guò)3D打印的手段設(shè)計(jì)制作手術(shù)導(dǎo)板。這將會(huì)是減少TKA手術(shù)時(shí)間，減少出血量和提高關(guān)節(jié)功能和假體生存率的有效方式。

圖1 膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)效果

測(cè)量和設(shè)計(jì)依據(jù)

在設(shè)計(jì)之前，需要CT數(shù)據(jù)獲得病人模型后，做一些測(cè)量和分析，并且依照傳統(tǒng)TKA手術(shù)的力線尋找方法，找到截骨平面等重要參考體。

圖2 下肢醫(yī)療器械的參考設(shè)計(jì)依據(jù)

設(shè)計(jì)過(guò)程-1

通過(guò)CT建模獲得病人人體骨骼數(shù)據(jù)，利用軟件算法找到諸如股骨頭中心等重要參考點(diǎn)和位置，再經(jīng)醫(yī)生確認(rèn)之后找到接骨面。

圖 3 通過(guò)軟件獲得病人數(shù)據(jù)找到參考面

設(shè)計(jì)過(guò)程-2

我們?cè)偻ㄟ^(guò)3D掃描對(duì)各個(gè)型號(hào)尺寸的假體進(jìn)行試模，并模擬匹配。以便我們前期設(shè)計(jì)中就確定好大小并且模擬匹配, 進(jìn)而減少術(shù)中時(shí)間。

圖4 掃描 假體試模

設(shè)計(jì)過(guò)程-3

找到了截骨面后，我們把數(shù)據(jù)導(dǎo)入到工程軟件中，做精確設(shè)計(jì)。 參考病人骨骼數(shù)據(jù)提供的表面，提前設(shè)計(jì)出貼合病人股骨和脛骨的個(gè)性化、參數(shù)化的截骨工具。同時(shí)，也能預(yù)留出克氏針孔方便固定。然后再此基礎(chǔ)上做優(yōu)化去除尖銳部避免對(duì)病人造成損傷。

圖5 工程設(shè)計(jì)軟件中設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)過(guò)程-4

完成設(shè)計(jì)，結(jié)果如下圖

打印后裝配和手術(shù)安裝

通過(guò)使用符合醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的3D打印機(jī)進(jìn)行3d打印。打印出來(lái)后， 我們先在體外進(jìn)行裝配實(shí)驗(yàn)，并最后用于人體，取得了比較好的治療效果。

3D打印結(jié)果圖

安裝后術(shù)后效果

結(jié)論：

通過(guò)水平高超的醫(yī)生和經(jīng)驗(yàn)豐富的三的部落工程師的聯(lián)合努力，結(jié)合3D掃描、3D打印的TKA導(dǎo)板，證明了未來(lái)醫(yī)學(xué)將會(huì)向精準(zhǔn)化和個(gè)性化水平持續(xù)發(fā)展。

(責(zé)任編輯：admin)

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