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3D打印可以为眼眶手术提供更精确的外科植入物。

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亚伦·皮尔森 - 2020年3月23日
亚伦·皮尔森 - 2020年3月23日

“眼眶”是外科医生对眼窝的称呼。最常见的眶底骨折类型是由于运动损伤、机动车事故或直接钝器撞击造成的眶底(爆裂)骨折。由于每位患者的眼窝形状都是独一无二的,任何涉及植入物的眶相关手术都是复杂而漫长的。选择的植入物在植入之前需要人工精确成形,这是一个耗时的手术过程,依赖于眼科医生的临床经验,通常需要多次调整,直到它符合患者的眼眶曲率。植入物与眼眶大小或形状的任何不匹配都可能导致眼眶体积膨胀或错位。

基于fdm的3D打印眼窝植入物模具与由此产生的钛网植入物
基于fdm的3D打印眼窝植入物模具与由此产生的钛网植入物

基于fdm的3D打印眼窝植入物模具与由此产生的钛网植入物

传统的眼科医生会用钛网、薄的多孔聚乙烯片或两者的结合来制造植入物,然后在所有不稳定的骨碎片被移除和脱垂组织减少后,手动插入骨膜下间隙。现在香港理工大学美国工业中心(IC)正在使用3D打印模型来提高眼窝植入手术的准确性并减少手术时间。集成电路使用Fortus 3D生产系统为眼眶植入bob 体育网址物定制模具,只需三到四个小时。

用于眼球植入手术的3D打印原型有助于提高准确性和缩短手术时间。
用于眼球植入手术的3D打印原型有助于提高准确性和缩短手术时间。

用于眼球植入手术的3D打印原型有助于提高准确性和缩短手术时间。

利用患者的CT扫描和x射线图像,IC团队在CAD软件中重建了患者的眶底。然后,他们3D打印出两个热敏层——模具的上下部分——并在两个模具部件之间压上薄薄的钛片,形成形状。这种精确度有助于眼科医生在手术前制作准确的植入物,预计在涉及多个眶壁和眶缘的复杂骨折等复杂病例中尤其有益。

使用可灭菌材料定制植入物

Fortus的材料选择在改善手术方面发挥了关键作用。由于人造部件被放置在患者的眼眶内,从植入物到手术导尿管的一切都需要完全消毒。PC-ISO它是一种生物相容性热塑性塑料,用于打印坚固、耐热的外科手术部件。由于该材料在原始状态下具有生物相容性(符合ISO 10993 USP VI级),并且可以进一步进行γ或EtO灭菌,因此是医疗行业的理想选择。香港理工大学助理工程师Louis Sze说:“外科医生只需要对模具进行消毒,并通过将两个部分压在一起来形成植入物的形状,从而产生精确的定制植入物。”
3D打印有助于可视化患者缺失的眶底(左)与撞击前的原始形状(右)
3D打印有助于可视化患者缺失的眶底(左)与撞击前的原始形状(右)
3D打印有助于可视化患者缺失的眶底(左)与撞击前的原始形状(右)

更多项目即将到来

IC目前是香港医院管理局注册的订制手术导板供应商,包括眼眶植入物、骨科术前模型及牙科模型。然而,它继续将3D打印技术纳入其他项目。例如,Fortus 3D生产系统已成为IC最常用的研究和学生项目工具之一,还可以通过生成准确的解剖模型来进行更好的培训。欲知详情,请请点击这个链接。