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以色列医生将AR与3D打印结合起来进行眼窝手术修复

赵师傅
2021-01-06 11:09:38

以色列加利利医学中心(GMC)的外科医生已经开发出一种新颖的基于3D打印和增强现实(AR)的技术来治疗眼眶骨折患者。 

据白令三维了解,这是世界上第一例,临床医生制造了一种用于面部受伤患者的金属植入物,然后使用Microsoft HoloLens眼镜将其准确地放置在他们的头骨中。事实证明,该过程既快速又精确,为改善患者预后以及减少后续手术的需求铺平了道路。 

“使用3D打印机和AR可以使操作特别准确,并且可以显着减少时间,”负责该程序的Samer Srouji教授告诉The Jersualem Post。“这项技术将有助于改善临床结果并减少重复成像和手术。”

基于AR的新颖方法 

利用增材制造制造可定制的面部植入物本身并不是一个新颖的概念。英国NHS的技术人员已经在面部重建中部署了3D打印至少四年,而德克萨斯农工大学的科学家已经试用了 基于干细胞的植入物,这种植入物可以更好地促进颅骨再生。 

同样,HoloLens自2016年以来一直存在,并且Trimble等开发人员已为该设备创建了为其提供3D建模功能的软件。因此,这些技术并不是特别新颖,但是通过将它们组合在一起,GMC医生发现了在手术过程中使用建模 的方法。 

由于一名31岁的男子左眼窝骨折,他的病房到达了临床医生的位置,因此有必要进行创新。为了在不损害患者眼睛美感的情况下对其进行治疗,医生选择与Sheba医疗中心(SMC)的合作伙伴合作,并试用其创新的新手术。 

3D打印

从开始到完成,团队的AR增强型外科手术仅用了90分钟即可完成。

3D打印和手术成功

在手术之前,外科医生对患者进行了CT扫描,并用它们重建了眼窝底部的形状。通过此过程,医生可以构建头骨的3D模型,将健康的一面“投射”到受损的骨头上,并最终精确地3D打印定制的钛移植物。 

在手术过程中,其中一位医生戴了AR眼镜,该眼镜与计算机程序相连,该程序既包含患者头骨的模型,又包含金属板。随后,通过HoloLens,外科医生能够将3D模型放置在人的头上,并将其实时用作虚拟指导。 

利用他们的全息方法,GMC团队能够将手术所需的时间减少到一个半小时。另外,在允许患者康复之后,进行了进一步的CT扫描,结果表明移植已进行了最佳,最终他已出院。 

根据Srouji的说法,该项目的成功取决于GMC的3D Point of Care部门的持续发展。尽管COVID-19产生了持续的影响,但GMC和SMC仍继续在那里进行3D技术的试验,并且都致力于在未来几年内进行新型手术的试验。 

 

骨添加剂的研究进展 

鉴于现在3D打印经常在外科应用中使用,许多科学家将注意力转移到了生物相容性更好的植入物上,从而更好地帮助患者康复。 

例如,来自Skolovo科技学院(Skoltech)的科学家已经开发出一种3D打印个性化陶瓷骨移植物的新颖方法。该小组基于仿真的方法产生了具有较大孔的设计,从而可能使其易于与有机组织融合。 

同时,来自荷兰代尔夫特工业大学的研究人员发现3D打印的可生物降解的镁支架可以用于治疗某些关键的骨缺损。发现生物材料能够在体内自然降解,同时刺激骨骼再生。 

在其他地方,来自动物健康基金会(AHT)和东英吉利大学(UEA)的团队开发了3D打印支架,以支持马的骨骼再生。通过将干细胞注射到其附加装置中,科学家们能够制造出新颖的成骨细胞,可将其用于兽医骨折修复手术中。 

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