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聚酰胺用于选择性激光烧结3D打印截骨导板

来源:EOS     发布时间:2022-01-12
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近年来随着数字化技术的迅速发展,传统骨科产生了深刻的变革,已逐步从经验化、大体化、轮廓化向标准化、精准化、个性化及数字化的方向发展。3D打印技术在中国骨科医疗行业领域中的应用渐渐崭露头角。


膝关节骨关节炎是常见的慢性退行性疾病之一,给个人和社会带来沉重的负担。如何有效预防和延缓骨关节炎进展,是关节外科医生面临的一项重要课题。


挑战

传统的开放楔形胫骨高位截骨术(open wedge high tibial osteotomy,OWHTO)依赖术前计划进行截骨矫正角度的设计,根据术中透视,调整矫正角度及截骨间隙撑开宽度。术中需反复透视、调整力线,存在手术时间长、增加医生和患者放射暴露时间等缺点。术中力线透视还受到患者体位、透视角度、测量误差等影响,存在精确度较低的问题。另外OWHTO术后常导致胫骨平台后倾增大,增加关节局部应力,影响术后的远期效果。


解决方案

强生医疗研究人员在依照畸形分析及术前规划,与TomoFix接骨板放置位置进行骨科定位片(即截骨导板)与填充块设计,并制作3D打印患者匹配工具(patient specific instrument,PSI),该过程使用EOS P110增材设备,工艺为选择性激光烧结(SLS),打印材料PA 2200,这是一款被广泛认证的多功能PA 12材料,具有良好的强度、刚度和耐化学性,以及出色的长期稳定性和生物相容性。成品的骨科定位片(即截骨导板)与填充块耐高温,可以与金属工具及植入物一同进行134°蒸汽灭菌。


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3D打印技术依据患者的影像数据进行术前规划,设计个性化手术工具,简化手术步骤,实现病患损伤的最小化,经过长期术后观察和统计,3DPSI辅助OWHTO手术具有良好的准确性和安全性。


成 果

与传统制造方法不同,3D打印截骨导板辅助开放楔形胫骨高位截骨术力线矫正精确,可有效维持胫骨平台后倾,具有良好的准确性和安全性。有利于减少医生患者的放射暴露时间,提高手术操作的精确性。


此外,3D打印聚酰胺材料能够发挥3D打印导板数字化制作高效率的优势,其机械性能良好,化学性能和生物相容性都符合相关要求。


近年来3D打印在骨科手术的术前规划、导板制作等领域应用也越来越广。3D打印技术使医疗器械生产商能够推出更快、更灵活和更具成本效益的开发和生产方法,为不断改善针对患者的医疗护理指明了方向,具有良好的临床应用前景。


本文引用:3D打印截骨导板辅助胫骨高位截骨术的准确性和安全性研究[J].实用骨科杂志,2021,27(10),865-869

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