2017年8月3日
一个工程师团队和儿童整形外科医生使用3 d打印技术帮助训练的外科医生和缩短手术最常见的臀部障碍在9岁到16岁之间的孩子。在最近的一项研究中,研究人员表明,允许外科医生准备病人的髋关节的3 d打印模型所需的时间减少了25%手术对照组相比。
詹森·凯弗雷工程校友,帮助开发3 d打印模型,允许医生手术前练习。(来源:加州大学圣地亚哥分校)
团队,包括从加州大学圣地亚哥分校的工程师们从雷迪儿童医院和医生,在最近一期的详细叙述了他们的发现儿童整形外科杂志》上。
“能够练习这些三维模型是至关重要的,”博士说Vidyadhar Upasani,儿童整形外科医生雷迪管理学院儿童和加州大学圣地亚哥分校和论文的资深作者。
在这项研究中,Upasani手术总共10个病人。五的病人,他计划手术使用3 d打印的模型。他没有使用模型来规划其他5人。此外,另外两个外科医生操作在一个不同的组五个病人不使用模型。在集团Upasani使用3 d打印模型,手术是38-45分钟短与两对照组相比。节省这些时间会转化为至少2700美元的储蓄/手术,研究人员说。相比之下,后买的一次性成本约为2200美元的3 d打印机,医生可以让一个模型为每个手术大约10美元。
这项研究的结果非常积极,瑞迪儿童整形外科的部门已经获得了自己的3 d打印机,Upasani说。“我看到有益的3 d模型,”他说。“现在很难计划手术。”
滑资本股松果体是一种条件是影响大约11在每年有100000儿童在美国。
在这种情况下,患者的股骨沿着骨头的生长板,变形。手术的主要目的是雕刻股骨回到正常的形状和恢复髋关节功能。这是困难的,因为手术过程中,骨及其生长板不直接可见的。因此,外科医生不能在3 d可视化生长板的变形。与肥胖相关的条件和内分泌功能障碍,已成为年轻人肥胖增加更为普遍。
传统上,在手术之前,医生手术研究x射线的网站从不同的角度拍摄,他们用骨头削减计划。在手术过程中,一束x射线透视也照耀手术网站上定期来帮助指导医生。这些方法耗时又使儿童暴露在辐射中。此外,医生没有物理模型教育患者或事先练习手术。
3 d打印模型是如何制造的
在这项研究中,两个加州大学圣地亚哥分校的学生,詹森·凯弗雷追求生物工程博士学位,和Lillia Cherkasskiy,追求一个医学博士,进行独立的研究项目,与Upasani,生物工程教授Robert长官,和他们的同事。他们使用商用软件过程的CT扫描患者的骨盆和创建一个计算机模型的骨骼和增长为3 d印刷板。模型允许外科医生实践和可视化手术之前,他们在现实世界中。
的最大障碍之一是获得正确的纹理的三维打印,以便他们模仿骨。如果纹理太厚,模型将融化在外科医生的工具;如果太薄,它将打破。工程师最后定居在一个蜂窝样结构模拟骨骼模型。印刷过程本身将为每个打印4到10个小时。
3 d打印工作是由凯弗雷,雅各布斯Sah教授的实验室在加州大学圣地亚哥分校工程学院。灵感和基础研究来自大麻1,一个实际工程类,长官,一个世界领导人在组织工程软骨修复,教授,2015年凯弗雷帮助设置。学生3 d打印模型复杂的脚踝骨折CT扫描的加州大学圣地亚哥分校的病人。大麻1仍然是一个“经验工程”计划的一部分,该计划由阿尔伯特·p·皮萨诺,雅各布斯工程学院院长在加州大学圣地亚哥分校。
凯弗雷正在他在加州大学圣地亚哥分校医学院的医学学位。他仍与雷迪管理学院Upasani儿童合作使用3 d打印模型来评估手术的最佳方式正确的髋关节发育不良,发育变形或错位髋关节的婴儿。
来源:http://jacobsschool.ucsd.edu/