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只需72小时,3D打印就完成“私人定制”膝关节

发布时间:2020-01-09 15:34:17

只需72小时,3D打印就完成“私人定制”膝关节
 
私人订制大受欢迎,这是因为量身定制的东西会更加适合自己,如今可以定制的可不只有衣物这些日常用品,就连医疗用品都可以去定制了。

近日全国3DP促关节置换与快速康复论坛、重庆增材制造协会2019医学3DP年会在重庆举行。通过国家重点研发计划的实施,我国3D打印多孔钽假体已经率先实现临床应用,目前这项技术已在全球居于领先地位。


3D打印技术

如今的医学正在从通用型医疗逐步转向精确医疗,为解决常规治疗对有些病人无效的问题提供了有效的治疗手段。个性化医疗精确到个人,不仅能根据病人的实际情况"量身定做",还能量体裁药、量体裁械,让治疗效果达到最佳效果。定制式医疗器械是为满足指定患者的罕见特殊病例,由医疗器械生产企业基于特殊临床需求而设计和生产的个性化医疗器械。比如有些病变部位切除后不能匹配标准规格生产的医疗器械。

运用3D打印技术通过计算机辅助设计和加工,能够实现定制医疗机械领域饿的快速成型,并且不会增加成本。

据统计我国骨关节炎发病率约为2.2%至3.5%,全膝关节置换术是治疗后期膝关节疾病的最有效的方法之一.但是传统的骨水泥、异体或自体骨植骨等技术均存在各种问题,甚至有可能影响假体稳定性和寿命。而计算机辅助设计加3D打印的个性化移植物处理能够使假体充分填充与重建缺损骨结构,更好的帮助患者康复。

3D骨骼打印技术

钽金属是目前医学界公认生物相容性最好的硬组织,它的高疏松多孔结构使其力学性能更接近人体的自体骨,而且纯钽在目前所有医用金属材料中抗菌性能最优,更适宜作为植入人体内的金属材料。但由于钽金属熔点在2996摄氏度,如何把钽金属进行3D打印一直是难点。

2016年陆军军医大学附属一院创伤关节外科牵头承担了2016年度国家重点研发计划专项计划。攻克了个性化多孔钽设计、3D打印设备及工艺等一系列具有自主知识产权的关键技术。2017年完成了全球首例个性化3D打印多孔钽假体植入人工全膝关节置换翻修术,目前已完成27例临床试验研究。同时还制造出了全球第一个电子束3D打印金属钽3D打印机。

3D打印需要建模,而如何设计出适合患者的假体是关键。对此重科院光机所与重庆大学生物工程学院、上海锋算计算机技术有限公司共同负责专项中的"个性化多孔钽植入假体快速建模与分析技术"课题研究任务,为个性化的3D打印提供科学依据和数据支撑。

团队建立了基于医学影像技术的多孔钽个性化假体的快速设计方法,建立了人工置换假体标准数字化模型库,模型数据共计103种,供个性化假体设计和植入方案设计过程中随时调用。现在只需要在术前通过对患者进行精准的三维CT扫描获得骨骼正常和缺损的数据,利用三维重建系统就能在72个小时内完成。这充分保证了患者需及时治疗的要求,也能够完全与缺损部位匹配。

 

1月1日国家药监局和国家卫健委联合发布的《定制式医疗器械监督管理规定(试行)》正式实施,我国3D打印医疗器械将迎来蓬勃发展,定制医疗将满足个性化治疗需求。(内容及图片来源于网络,如有侵权请联系删除)



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