來(lái)自德國(guó)、加拿大和英國(guó)的專家在近日完成的一項(xiàng)國(guó)際性醫(yī)療合作項(xiàng)目中，共同參與救治了一只來(lái)自加拿大的家庭寵物犬，而金屬3D打印則在其中發(fā)揮了重要作用。手術(shù)在加拿大施行，醫(yī)生使用了一個(gè)由德國(guó)Voxelmed公司設(shè)計(jì)并由雷尼紹公司制造的植入體，用于取代病犬頭部因腫瘤切除而缺失的上頜骨組織。犬類在年齡超過(guò)十歲后，罹患腫瘤疾病的概率會(huì)增至50%以上。通常，可以先利用化學(xué)療法來(lái)抑制腫瘤，然后通過(guò)手術(shù)切除，這樣做一般不會(huì)帶來(lái)持久性的創(chuàng)傷。但在某些情況下，由于腫瘤所處部位復(fù)雜，手術(shù)難度會(huì)很大，并且會(huì)嚴(yán)重影響病犬的術(shù)后生存質(zhì)量。在人類外科領(lǐng)域，醫(yī)學(xué)界已經(jīng)取得了重大突破 — 越來(lái)越多的外科醫(yī)生使用定制的植入體來(lái)幫助改善手術(shù)效果并縮短患者的康復(fù)周期。過(guò)去，醫(yī)院只針對(duì)極為復(fù)雜的病例使用患者定制植入體 (PSI)，而現(xiàn)在，由于技術(shù)的進(jìn)步，PSI已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)療實(shí)踐的一部分。生產(chǎn)PSI的最有效方法之一，則是使用醫(yī)療專用CAD工具進(jìn)行定制設(shè)計(jì)，并使用增材制造 (AM) 技術(shù)完成加工。挑戰(zhàn) 病犬是一只七歲的伯恩山犬，它的左側(cè)上頜處長(zhǎng)有一個(gè)腫瘤，醫(yī)生在診斷之后認(rèn)為，除了首先徹底切除腫瘤，然后實(shí)施面部修復(fù)之外，沒(méi)有更好的治療手段。由于腫瘤所處部位的復(fù)雜性，醫(yī)生選擇了定制的3D打印鈦合金植入體來(lái)支撐病犬術(shù)后的面部骨骼結(jié)構(gòu) — 這被認(rèn)為是最佳的治療方案，因?yàn)檫@種植入體可以具備高度復(fù)雜的自由形狀和特征。迄今為止，PSI主要用于人類的治療病例，但工程和醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域的跨國(guó)公司雷尼紹，以及3D設(shè)計(jì)專業(yè)公司Voxelmed，則希望通過(guò)該案例凸顯增材制造技術(shù)在獸醫(yī)外科領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。解決方案 這次手術(shù)由加拿大渥太華Alta Vista動(dòng)物醫(yī)院的執(zhí)業(yè)獸醫(yī)Julius Liptak主刀，術(shù)中使用了由德國(guó)Voxelmed公司設(shè)計(jì)、由雷尼紹采用增材制造技術(shù)制成的鈦合金頜面植入體。參與該項(xiàng)目的專家們首先使用醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信 (DICOM) 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)病犬的多份掃描診斷圖像進(jìn)行分析整合，從而生成腫瘤部位的數(shù)字3D模型。接下來(lái)，專家們使用該模型并結(jié)合Liptak醫(yī)生的指導(dǎo)意見(jiàn)來(lái)設(shè)計(jì)定制的植入體。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，Liptak醫(yī)生反復(fù)檢查了植入體的預(yù)期效果圖，并將其與病灶部位的3D掃描圖像和犬類的頭骨模型進(jìn)行比較。設(shè)計(jì)階段的精益求精使得植入體的制造和術(shù)中放置過(guò)程變得更加簡(jiǎn)單，因?yàn)樗螸iptak醫(yī)生所要求的各項(xiàng)植入體技術(shù)規(guī)范。Liptak醫(yī)生因此能夠提前規(guī)劃手術(shù)流程、簡(jiǎn)化相關(guān)準(zhǔn)備工作并縮短病犬處于麻醉狀態(tài)的時(shí)間。該植入體由位于加拿大安大略省倫敦市的醫(yī)療增材設(shè)計(jì)解決方案中心 (ADEISS) 制造。治療該伯恩山犬時(shí)使用的植入體ADEISS由加拿大西安大略大學(xué)、London Medical Network公司和雷尼紹公司合作創(chuàng)立。該中心專注于增材制造醫(yī)療設(shè)備和醫(yī)療器械的研發(fā)和商業(yè)應(yīng)用，還協(xié)助其他公司開(kāi)發(fā)增材制造醫(yī)療技術(shù)，以推動(dòng)全球醫(yī)療方式的變革。“手術(shù)過(guò)程中，腫瘤連同邊緣的一部分組織被切除，”執(zhí)業(yè)獸醫(yī)、Voxelmed公司3D設(shè)計(jì)師兼首席執(zhí)行官Jan Klasen解釋道，“腫瘤生長(zhǎng)在皮膚中，而非生長(zhǎng)在上頜骨中，但我們?nèi)孕枰M(jìn)行上頜骨切除術(shù)，以切除45 mm x 50 mm的腫塊和30 mm的側(cè)緣組織。之后我們將植入體放置入位并使用手術(shù)螺釘固定，同時(shí)制備面部軸型皮瓣用來(lái)覆蓋手術(shù)部位和植入體。由于鼻子的結(jié)構(gòu)不會(huì)因?yàn)橛步M織的缺失而變形，因此這只伯恩山犬保留了正常的臉型效果。植入體的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程只用了兩周的時(shí)間。在這個(gè)特殊的病例中，病犬的腫瘤一直在持續(xù)生長(zhǎng)。因此，如果生產(chǎn)植入體所用的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就會(huì)導(dǎo)致原來(lái)設(shè)計(jì)的植入體不再適合已經(jīng)增生的患處。結(jié)果 如果沒(méi)有增材制造技術(shù)，那么在切除腫瘤后，我們便幾乎不可能重新修復(fù)病犬的上頜骨，因?yàn)樵摬课坏膸缀谓Y(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，植入體必須具有與病犬現(xiàn)有的骨骼結(jié)構(gòu)相似的形狀和功能。使用增材制造植入體來(lái)保持口腔和鼻腔原有的形狀和功能，可確保病犬術(shù)后擁有較高的生存質(zhì)量，就像自然生長(zhǎng)的頭骨和上頜骨那樣，可以幫助它輕松呼吸和進(jìn)食。
——Klasen
這只七歲的伯恩山犬在術(shù)后第二天便出院了。雖然它又服用了一小段時(shí)間的止痛藥和抗生素，但是術(shù)后它便能夠通過(guò)鼻子正常呼吸，最后更完全康復(fù)。如果沒(méi)有增材制造技術(shù)的進(jìn)步，這名摯愛(ài)的家庭成員可能無(wú)法像現(xiàn)在這樣長(zhǎng)久幸福地生存下去。
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