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解析3D打印技术在医疗领域的七大应用

医药生物行业是今朝3D打印技能扩张最为迅猛的行业。3D打印技能可以或许为医疗生物行业提供更完整的本性化办理方案;生物3D打印技能将促进再生医学规模在人造活体组织与器官的研究。在本性化办理方案方面,较量典范的应用有3D手术预筹划模子、手术导板、3D打印植入物,以及假肢、助听器等病愈医疗器械。在再生医学规模,研究人员已经在操作生物3D打印技能造就人造器官方面取得了值得必定的希望。本文主要调查了2017年第一季度,医用3D打印技能在如下7个规模的最新希望。

1 手术筹划模子

对付风险高难度大的手术,术前筹划十分重要。传统上,通过CT、核磁共振(MRI)等影像设备获取患者的数据,是做大夫手术预筹划的基本,但获得的医学影像是二维的,之后还需要操作软件将二维数据转成传神的三维数据。3D打印机可以将三维模子直接打印出来,既可帮助大夫举办精准的手术筹划、晋升手术的乐成率,又利便大夫与患者利市术方案举办直观的相同。另外,纵然在治疗失败,3D打印也可觉得医患两边提供可溯源的依据。

世界首例Mr殽杂现实技能帮助的乳房重建手术完成

2017年3月,湖南省肿瘤医院大夫术中头戴已经输入患者三维影像信息的HoloLens眼镜,术前3D血管数据本性化准确设计切取面积为22cm*14cm的股内侧穿支皮瓣游离移植一期重建乳房,手术历时6个小时就得以安详顺利完成。

帮助肿瘤手术的3D打印肝脏模子普及有望,仅需不到150美元

3月初,波兰克拉科夫一医学团队通过展示了肝脏内部肿瘤、内轮回系统,以及对外科大夫或将面对的各种问题予以参照。研究者以一名52岁的女病人的肝脏为样本,先得到其肝脏CT扫描,再利用PLA彩色质料的尺度3D打印机,举办六个部件的打印。随后搭建起“肝薄壁组织的支架(liverparenchymascaffold)”,再填充硅胶质料。完成后的模子即能清晰可见肝脏,包罗形状、质量,尚有肿瘤及内部些许血管。总共耗费约160小时,模子本钱低于150美元。对比于2015年日本筑波大学科研团队的研究,此项3D肝脏模子将本钱拉至可接管的程度,让大部门病患能包袱得起,定制化的治疗方案敌手术乐成率晋升亦有所助益。

3D打印心脏模子挽救洛杉矶婴儿生命

当18个月大的NateYamane由于心脏肺动脉变窄开始危及生命时,儿科心脏病专家FrankIng意识到他需要一个支架,一个用于治疗狭窄或弱动脉的小网状管。利用Nate的心脏CT扫描数据,医院团队建设了阻塞区域的3D打印模子。Ing博士建造了一个非凡的小型支架,以适应从狭窄动脉的3D模子。功效是乐成的:Nate的氧程度隔夜获得了改进。

广东完成首例3D打印换脊骨

南边医科大学隶属第三医院(广东省骨科医院)骨肿瘤科团队乐成为一名脊索瘤患者切除了脊椎,并植入3D打印人工椎体,这是广东完成的首例3D打印换脊骨手术。本性化的3D打印人工脊柱更有利于掩护神经,并利于术后骨愈合。

2 手术导板

手术导板是将手术预筹划方案精确的在手术中实施的帮助手术东西。在多个学科都有应用,譬喻:枢纽类导板、脊柱导板、口腔种植体导板,尚有肿瘤内部内照射源粒子植入的导向定位导板等。

Materialise制造儿科3D打印手术导板获FDA许可

这意味着患有先个性骨疾病或骨骼受伤的儿童就能获得更好的治疗。该3D打印导板是三维的,按照对患者骨骼的扫描数据生成,可以让大夫得到最真实的信息,从而更好地筹划手术。别的,其制造本钱也不高,即便普通患者也承担得起。

3 植入物

一些植入物是通过锻造或传统的金属加工要领来制造的,需要首先制造出模具,对付只需要一件可能少量的植入物来说,单件出产本钱十分昂贵。再加上具有生物相容性的植入物质料自己的高价值,骨科植入物的总制造本钱是十分昂贵的。对付布局巨大的非凡植入物,利用从传统技能也难以实现。而3D打印技能用于制造骨科植入物,可以有效低落定制化、小批量植入物的制造本钱,并可以制造出更多布局巨大的植入物。连年医疗行业越来越多地回收金属3D打印技能(直接金属激光烧结或电子束熔融)设计和制造医疗植入物。在大夫与工程师的相助下,利用3D打印技能可以或许制造出更多先进及格的植入物和假体。3D打印技能也让定制化植入物的交货速度得以晋升,从设计到制造一个定制化的植入物最快时可以在24小时之内完成。工程师通过医院提供的X射线、核磁共振、CT等医学影像文件,成立三维模子并设计植入物,最终将设计文件通过金属3D打印设备制造出来。

OPM公司的3D打印骨植入物得到欧洲专利核准



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