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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 1109
医疗与医药医疗设备合约制造服务医疗电子组件制造设备材料包装及消毒其他测试、计量、检验和校准设备及用品研发与设计服务增材制造增材制造3D打印与增材制造设备3D打印耗材3D打印相关硬件与配套装置后处理软件系统其他
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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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