瑞典医院与Materialise合作3D打印髋关节植入物让患者恢复行走能
瑞典Skane大学医院(Skane University Hospital)为一位16岁的年轻患者成功植入了一个定制化3D打印髋关节植入物,该植入物是由Materialise公司的子公司Mobelife设计与制造的。
据了解,患者患有先天性的神经纤维瘤,疾病导致了患者左髋上的骨骼变形,使她一直承受着剧烈的髋部疼痛。2010年,医生手术切除了患者的神经纤维瘤,但术后几个月患者出现了股骨折断,病情出现恶化,双腿不能行走,只能生活在轮椅上。然而,用3D打印技术直接制造的定制化髋关节植入物改变了这个状况,让患者重新获得了走路的能力。
2012年,瑞典Skane大学医院的Rydholm教授与Materialise的子公司Mobelife进行合作,共同为患者设计和制造定制化的髋关节植入物。Mobelife的工程师团队通过Materialise公司的Mimics软件进行患者解剖部位的3D建模以及髋关节植入物的定制化设计。
图片来源:3ders
通过导入与分割患者髋关节的CT扫描图像,工程师们对患者髋部的受损区域进行了重建,重建后产生的3D模型可通过3D打印机打印出来,作为医生进行手术前规划的医疗模型。在用软件设计定制化植入物时,工程师通过放置标识点来确定髋臼杯和凸缘的位置,并保证它们是在正确的位置上。工程师还为患者设计了一个定制的凸缘,并确定了螺钉的位置,为了支撑螺钉,他们用Mimics里CT数据的灰度值对患者骨质量进行了分析。
图片来源:3ders
为了确保植入物和骨组合能承受髋关节的多次运动和压力,Mobelife团队进行了一次有限元分析(FEA)。外科医生对最终的设计进行了验证,最后髋关节植入物通过对LayerWise的金属3D打印机制造出来,材料为钛合金。
在接受髋关节植入手术之后,患者的疼痛得到了缓解。几个月之后,在拐杖的帮助下,这名年轻的患者恢复了行动能力。在接受手术一年半之后,患者已可以在不借助任何辅助工具的情况下正常行走,并回归到了校园生活中。
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