案例！外科醫(yī)生利用3D打印技術(shù)進(jìn)行術(shù)前模擬
魔猴君 行業(yè)資訊 1842天前
據(jù)魔猴網(wǎng)了解，阿根廷布宜諾斯艾利斯Garrahan醫(yī)院的兒科心血管外科醫(yī)師Ignacio Berra提出，在修復(fù)主動(dòng)脈瓣之前進(jìn)行3D打印醫(yī)學(xué)模型測試手術(shù)。開發(fā)3D打印醫(yī)學(xué)模型，以協(xié)助專業(yè)人士在全世界范圍內(nèi)為復(fù)雜的手術(shù)做準(zhǔn)備。
到目前為止，自從醫(yī)生開始操縱模型以來，它們就非常成功，就像他們在實(shí)際手術(shù)中所做的一樣。使用醫(yī)學(xué)成像以當(dāng)今可用的任何不同材料來重新創(chuàng)建患者的解剖模型，就可以得出準(zhǔn)確和定制的模型?？赐陜和呐K的2D格式圖像后，進(jìn)行手術(shù)與實(shí)際掌握精確的復(fù)制品并不相同。
Berra已經(jīng)嘗試在他工作的醫(yī)院進(jìn)行手術(shù)前計(jì)劃了幾年，而就在上個(gè)月，他終于能夠做到這一點(diǎn)，這在一定程度上要?dú)w功于他的3D打印初創(chuàng)公司LEW，它開發(fā)了四個(gè)主動(dòng)脈瓣重建模型免費(fèi)。在公立醫(yī)院沒有與之相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)的國家，這是一大進(jìn)步。
加拉罕醫(yī)院的Ignacio Berra 醫(yī)師
Berra 平均每個(gè)星期要為15個(gè)孩子治療，該國三分之一的復(fù)雜兒童心臟病在加拉罕醫(yī)院得到解決；來自玻利維亞，智利，烏拉圭，巴拉圭乃至巴西南部城市的孩子也前往那里進(jìn)行外科手術(shù)。Berra自2006年以來一直在Garrahan醫(yī)院工作，他四年前在波士頓兒童醫(yī)院和哈佛醫(yī)學(xué)院的其他研究人員一起學(xué)習(xí)。當(dāng)他返回時(shí)，他渴望將3D打印用于醫(yī)療設(shè)備，因此開始為患有嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣關(guān)閉不全的兒童開發(fā)主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈瓣的術(shù)前模型，以及將他的3D打印的術(shù)中測試設(shè)備用于主動(dòng)脈瓣修復(fù)（是他在波士頓期間開發(fā)的）。
這個(gè)想法-也可以在成人中實(shí)施-每年將使50名主動(dòng)脈瓣衰竭的兒童受益。根據(jù)專家的說法，如果主動(dòng)脈瓣不能正常工作，它會(huì)干擾血液流動(dòng)并迫使心臟更加努力地將血液輸送到身體的其他部位，這會(huì)導(dǎo)致呼吸困難，疲勞，胸痛，失去知覺心律失常，并可能導(dǎo)致心臟病發(fā)作而猝死。此外，Berra 表示，在兒童中進(jìn)行心臟手術(shù)要比成人復(fù)雜得多，因?yàn)榻馄式Y(jié)構(gòu)并不總是相同的。實(shí)際上，他說主動(dòng)脈的解剖結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化。因此，這就是為什么他堅(jiān)持在手術(shù)前通過完全定制的3D打印主動(dòng)脈瓣模型訓(xùn)練來進(jìn)行準(zhǔn)備的原因。
“為了全面了解手術(shù)過程中遇到的情況，我必須首先使用Matlab從CT掃描中打印出四個(gè)孩子的主動(dòng)脈的每個(gè)副本。模型制作完成后，我縫上了一個(gè)心包瓣膜，從而可以實(shí)際模擬孩子的瓣膜。最終，我使用3D設(shè)計(jì)的設(shè)備評(píng)估主動(dòng)脈瓣的修復(fù)情況，然后用一種解決方案對(duì)模型加壓，以模擬患者所承受的舒張壓，并使用內(nèi)窺鏡評(píng)估瓣膜并測試其是否關(guān)閉良好，能夠承受手術(shù)后的血流。在實(shí)驗(yàn)室測試完成后，我進(jìn)行了實(shí)際的手術(shù)?！?Berra解釋說。
3D打印的主動(dòng)脈瓣模型，沒有心包（左）和縫合的心包（右），用于在手術(shù)前進(jìn)行測試（一段時(shí)間后，心包變干）
主動(dòng)脈瓣的軟件建模
Berra目前正在與利茲教學(xué)醫(yī)院先天性心臟外科負(fù)責(zé)人Carin van Doorn進(jìn)行會(huì)談，該醫(yī)院是英國NHS Trust（英國最大的NHS專業(yè)服務(wù)的最大提供商）的一部分，希望共同合作重建瓣膜適用于患有阻塞英格蘭右心室流出道疾病的兒童。Berra目希望先使用3D軟件重建瓣膜，然后再轉(zhuǎn)移到手術(shù)室（OR），在那兒他希望用患者自己的心包制成的假體可以使用更長的時(shí)間（就像阿根廷發(fā)生的情況一樣）。這顯著減少了患者再次進(jìn)入手術(shù)室的概率。
Berra是該國第一位從事3D打印的醫(yī)學(xué)專家，并鼓勵(lì)其他人效法他的領(lǐng)導(dǎo)。但這并不容易。該國不屬于發(fā)達(dá)國家。由于財(cái)政資源有限，學(xué)習(xí)水平低，窮人（占人口的36％）的機(jī)會(huì)有限，要趕上全球其他地區(qū)可能要花費(fèi)數(shù)十年的時(shí)間。
在Stratasys上打印后的主動(dòng)脈瓣模型
Berra的公司LEW生產(chǎn)術(shù)前模型，供他在醫(yī)院個(gè)人使用，以及為對(duì)在其工作中采用3D打印技術(shù)感到好奇的醫(yī)生。他使用Stratasys自己的樹脂在該公司的Stratasys Objet30 Prime上制造，每種型號(hào)的價(jià)格都在200美元左右，并且尚未向其他醫(yī)生和醫(yī)院收費(fèi)。
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