3D打印技術提升大型動物醫療救治水平



提升動物醫療標準


動物醫療與人類醫療并沒有太大區別。兩者除了明顯的生理差異,其目標是一致的,即為患者提供最佳的治療效果,同時最大限度地降低干預程度。但是,用于治療動物的技術水平卻遠遠落后于用于人類的醫療技術。佛羅里達大學的獸醫學博士正在努力改變這種狀況。


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通過3D打印

來提升護理和教學


用于人類醫療的3D打印應用已非常成熟,并且將繼續推動新的治療創新。Adam Biedrzycki博士是佛羅里達大學獸醫學院的助理教授,專攻大型動物臨床科學,他非常了解3D打印技術對于醫療的重要性。他也指出,3D打印應用已經逐漸應用到小型動物醫療中,但對于一些大型動物,比如馬匹,卻并非如此。


作為一名整形外科醫生,Biedrzycki博士已經看到3D打印技術為人類醫療帶來了諸多益處,他相信這項技術也可以大大改善大型動物醫療。比如縮短手術時間、減少侵入性治療、加快患者康復速度,并最終提升患者療效。

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Biedrzycki博士說道:

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在我開始使用3D打印技術之前,在馬的治療應用這塊是一片空白的。但我并不是首開先河,我借鑒了其他人的經驗并改良應用到動物身上。

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他和他的團隊將該技術應用于多個方面,包括為患者定制的手術導板、假肢和植入物。

Biedrzycki博士重點介紹了從馬蹄切除角質瘤或腫瘤的過程,這是3D打印技術提升動物醫療水平的案例之一。Biedrzycki博士先對馬蹄進行CT掃描,然后使用3D打印技術定制了一個手術導板來切除腫瘤。這種方法確保手術過程更有針對性,既縮短了手術時長,又可以減少對動物的麻醉。


Biedrzycki博士說道:

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對我而言,現在我能夠看到一些過去看不到的部位,并進行術前規劃。3D打印技術的確大大提高了手術的精確度。

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他表示,3D打印技術已經改變了這項手術的常規用時。在以前,這項手術需要數小時,而有了3D打印,從開始到結束只需要20或30分鐘。


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馬蹄的CAD模型,藍色部分為3D打印的手術導板。


Biedrzycki博士想憑借3D打印技術來提升醫師的專業能力,以及對動物主人的教育工作。他指出,在向客戶解釋手術程序時,他們通常只會點頭同意,但并沒有真正理解他們的動物將會經歷什么。而3D打印的模型和工具讓客戶可以在三維空間里看到并感受到,讓溝通變得更加清晰。


Biedrzycki博士說道:

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能準確解釋動物身上發生了什么以及我們將如何實施手術,對客戶而言,至關重要。

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使用FDM技術

革新治療方法并降低成本


醫療3D打印技術有很多,但Biedrzycki博士認為FDM技術是他的最佳選擇。他所在的大學使用Stratasys Fortus 450mc? 3D打印機滿足他們最嚴格的打印需求。


Biedrzycki博士說道:

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Fortus 450mc所具備的高產能、高精確度,能夠滿足我們許多打印需求。

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Fortus 450mc還擁有打印碳纖維和生物相容性材料的能力,能提供更多樣的應用。FDM? Nylon12CF(碳纖維)的強度足以在某些應用中代替金屬。


Biedrzycki博士列舉了一個獨特的、目前已經停產的手術工具,這個工具最初是由大學的一臺金屬3D打印機制作而成。該工具需要額外的后處理流程,增加了生產成本。Biedrzycki博士稍微調整了設計,然后使用FDM Nylon 12CF來打印。他說道:“我們可以一次打印10個工具,相同剛度下,成本只有金屬工具的十分之一。”


3D打印也可以在其他方面降低成本。作為從醫療設備供應商處購買昂貴器械的替代方案,他們可以根據需要來輕松設計、打印和調整手術工具,且結果喜人。


Biedrzycki博士表示:“制作不同尺寸的刮匙或其他為手術所用的東西變得非常簡單。”同樣的道理,用于培訓學生和住院醫生的矯形板也可以用3D打印來制作,這些矯形板的市場售價高達800美元。為了避免這筆高昂的開銷,他的團隊使用熱塑塑料3D打印矯形板,為住院醫生提供了寶貴的、頗具性價比的培訓。


高性能的FDM材料還能支持其他應用,例如移植。FDM技術所具備的設計自由度可以用于設計和打印患者特定的植入物,以匹配患者的解剖結構。例如,Biedrzycki博士的團隊使用生物相容性材料ULTEM? 1010樹脂制作了植入物,來修復馬匹面部骨骼。該植入物是基于CT掃描的動物生理學CAD模型制作而成,與金屬的修復植入物相比,具有生物相容性的熱塑塑料成本更低,為動物主人節省了手術開銷。


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金色的ULTEM? 1010樹脂植入物貼合到馬匹面部骨骼的模型上。


在另一個3D打印技術如何提高動物生活的杰出案例中,Biedrzycki博士使用3D打印的假體修復了山羊變形的羊蹄。


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在治療前山羊變形的羊蹄。


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使用 3D 打印的羊蹄假體。

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