重建手術(shù)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2022-01-18
重建手術(shù)的實(shí)例教程
⑤2021年，3D打印機(jī)制造商3DSystems最近宣布與再生醫(yī)學(xué)公司CollPlant達(dá)成共同開發(fā)協(xié)議，開發(fā)用于乳房重建治療的3D生物打印軟組織結(jié)構(gòu)。軟組織結(jié)構(gòu)將被用來為乳房下部提供支持，并增加植入物的整體覆蓋范圍。與Healshape一樣，最終目的是提高癌癥幸存者的乳房重建手術(shù)的成功率。
△軟組織植入物的生物打印
對于湯神這樣的大牌球星，重建手術(shù)的效果關(guān)系著競技狀態(tài)的恢復(fù)和運(yùn)動生命的延續(xù)。
如今，F(xiàn)EA（finite element analysis有限元分析）技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)，為這個領(lǐng)域帶來了全新的機(jī)遇。我們可以利用ABAQUS三維數(shù)值仿真技術(shù)結(jié)合醫(yī)學(xué)影像和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)幫助醫(yī)生加深對ACL重建機(jī)制的認(rèn)識，從而制定最佳的治療和恢復(fù)方案。
幾何重構(gòu)與建立有限元模型：在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，可以通過切片磨片法、CT掃描法、3D激光掃描法等獲得人體組織結(jié)構(gòu)的幾何信息。需要注意的是，對于ACL這樣具有復(fù)雜幾何特征的結(jié)構(gòu)，通過掃描獲取的往往僅是研究對象的表面信息，而有限元分析需要提供3D實(shí)體模型，這就需要我們引進(jìn)RE（Reverse Engineering逆向工程）技術(shù)（如CATIA中逆向建模模塊）或醫(yī)學(xué)影像軟件（如Mimisc）與ABAQUS一起來完成有限元模型的創(chuàng)建。
分析參數(shù)獲取：醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)可以幫助我們獲取有效的仿真分析輸入?yún)?shù)，如圖：
▲ 骨質(zhì)壓縮實(shí)驗(yàn)
▲ 肌腱拉伸實(shí)驗(yàn)曲線
ACL重建應(yīng)用實(shí)例：界面螺釘植入仿真及固定強(qiáng)度評估
建模要點(diǎn)：
· 建立脛骨模型；
· 孔：直徑9毫米，深30毫米；螺釘：直徑10毫米，長度30毫米；
· 采用C3D4單元，由Abaqus創(chuàng)建接觸屬性和接觸對；
· 載荷：螺釘作用力為200 N；
· 推進(jìn)：1.5 mm/s，旋轉(zhuǎn)1.0圈/s；
仿真結(jié)果：
Abaqus模擬了在植入過程中孔的擴(kuò)張及孔內(nèi)材料失效過程，同時，通過后處理，得到了韌帶、骨骼的應(yīng)力和變形，輸出了組織結(jié)構(gòu)的響應(yīng)曲線，較好的反映了真實(shí)情況。
此外，我們還可以進(jìn)行固定強(qiáng)度的評估， 將仿真計(jì)算結(jié)果與單周期拉出測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，實(shí)驗(yàn)和仿真也有著較高的一致性。
展開 而如何實(shí)現(xiàn)拿掉椎體后的大跨度支撐，也是巨大的醫(yī)學(xué)難題，可算得上脊柱外科中最具風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)的手術(shù)。
近年來，重醫(yī)附二院骨科脊柱外科中心不斷開展新技術(shù)新業(yè)務(wù)，逐漸挑戰(zhàn)高、精、尖手術(shù)，為一批疑難雜癥患者解除病痛。此次，率先在我市開展如此高難度的脊柱腫瘤切除及重建手術(shù)，標(biāo)志著該院骨科脊柱外科中心在脊柱腫瘤手術(shù)技術(shù)方面達(dá)到國內(nèi)外領(lǐng)先水平。來源/上游新聞
更多內(nèi)容請打開南極熊3D打印網(wǎng)www.nanjixiong.com
3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用主要在于醫(yī)療診斷和外科手術(shù)策劃，可以制造醫(yī)療產(chǎn)品、樣機(jī)設(shè)備、生物模型、解剖模型、可植入人體的植入物或用于生物組織的支架，能有效的提高診斷和手術(shù)水平、縮短時間、節(jié)省費(fèi)用。
2.3D打印人骨有什么科學(xué)意義？
我國是一個擁有巨大人口的發(fā)展國家，僅肢體不自由的患者就有一千萬，其中大部分是殘疾。由于過去缺乏重建手術(shù)，已有300多萬人被截肢；全國每年的骨缺損、骨損失近300萬；因?yàn)檐嚨満蛻?zhàn)爭造成的創(chuàng)傷更是不計(jì)其數(shù)。所以，研究人骨進(jìn)行骨移植手術(shù)可以造福更多缺陷的人兒，同時這個技術(shù)也有巨大的市場潛力。
3.現(xiàn)階段3D打印技術(shù)在醫(yī)療方面有哪些新發(fā)展？
a.解剖用于手術(shù)用模型
b.醫(yī)療圖像處理
c.磁共振成像
4.3D打印技術(shù)在建筑行業(yè)有哪些應(yīng)用？
在建筑行業(yè)3D打印主要用于概念設(shè)計(jì)、客戶交流、模型展示，3D打印技術(shù)使得建筑師和土木工程師能夠方便的在一起修改模型和展示自己的設(shè)計(jì)理念而不必?fù)?dān)心圖紙和二維圖形令人費(fèi)解。
5.3D打印在日常生活有哪些應(yīng)用？
3D打印技術(shù)的應(yīng)用可以說是無所不能，在高科技領(lǐng)域里3D打印技術(shù)所成功研發(fā)的復(fù)合纖維3D打印機(jī)可以打印人們平常的衣服等衣著。
3D打印技術(shù)在走秀時裝領(lǐng)域并不陌生，3D打印的時裝個性張揚(yáng)、時尚靚麗，幾乎成為每個走秀時裝專場上一道靚麗的風(fēng)景線。也許我們在睡眼惺忪的早晨隨便拿起一件衣服來穿，說不定就是3D打印的。
據(jù)互聯(lián)網(wǎng)上報(bào)道，來自美國的團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了一款復(fù)合纖維3D打印機(jī)，3D打印機(jī)依照蜘蛛造網(wǎng)的方法進(jìn)行復(fù)合纖維的3D打印工作。
除了衣服，3D打印的還有鞋子、增高鞋墊兒等這些我們?nèi)粘Ｉ畹谋仨毱贰?D打印服飾、鞋以及鞋墊雖然現(xiàn)在觸不可及，但是他們?nèi)諠u走進(jìn)我們的視野、走進(jìn)我們的生活，甚至貫穿著我們未來每一天的起居。
展開 2014年，上海第九人民醫(yī)院將金屬3D打印個性化假體用于骨盆腫瘤切除與重建手術(shù)，在該疾病臨床治療上實(shí)現(xiàn)了從“削足適履”到“量體裁衣”的突破，實(shí)現(xiàn)了個性化假體在形態(tài)、力學(xué)、生物學(xué)三方面的適配。在這個病例中，九院采用了三位一體的3D打印應(yīng)用模式，3D打印技術(shù)被用于制造1:1醫(yī)療解剖模型，3D打印導(dǎo)板，以及個性化金屬假體的直接制造。
此后，上海第九人民醫(yī)院在腕關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)、胸骨、髖關(guān)節(jié)等復(fù)雜骨科手術(shù)中又多次應(yīng)用了3D打印的個性化金屬植入物。通過多年的研究與應(yīng)用實(shí)踐，上海第九人民醫(yī)院和上海交通大學(xué)合作培養(yǎng)了大量醫(yī)工交互的人才，形成了“醫(yī)工合作”個性化治療團(tuán)隊(duì)，成立了接診中心、創(chuàng)新研究中心、生產(chǎn)與后處理中心。
從頜面外科需求看待3D打印技術(shù)的應(yīng)用
上海第九人民醫(yī)院口腔頜面外科史俊教授
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院口腔頜面外科史俊教授，分享了3D打印技術(shù)在頜面外科治療中的應(yīng)用。頜面外科手術(shù)對于個性化和精準(zhǔn)度有著極高要求，3D打印技術(shù)在上海第九人民醫(yī)院的頜面外科手術(shù)中的應(yīng)用可以說是剛性需求，具體應(yīng)用包括3D打印醫(yī)療模型在精準(zhǔn)診斷和手術(shù)預(yù)規(guī)劃中的應(yīng)用，3D打印手術(shù)導(dǎo)板和個性化假體在手術(shù)中的應(yīng)用。
3D打印在醫(yī)療器械行業(yè)轉(zhuǎn)型中的機(jī)遇
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)3D打印創(chuàng)新研究中心常務(wù)副主任 姜聞博 博士
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)3D打印創(chuàng)新研究中心常務(wù)副主任姜聞博博士，對我國醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展機(jī)遇以及3D打印與醫(yī)學(xué)應(yīng)用需求的結(jié)合點(diǎn)進(jìn)行了剖析。
姜聞博博士談到，目前我國醫(yī)療器械制造行業(yè)仍處于發(fā)展初期階段，行業(yè)特點(diǎn)是集中度分散，90%以上為中小型企業(yè)，偏重加工生產(chǎn)，利潤率低，但擁有成本優(yōu)勢。
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這項(xiàng)技術(shù)可以使醫(yī)生更準(zhǔn)確、更仔細(xì)、更經(jīng)濟(jì)地設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、重建和計(jì)劃手術(shù)。總的來說，3D打印的創(chuàng)新為醫(yī)療診治過程種的的設(shè)計(jì)和執(zhí)行開辟了新的道路。
●骨科3D打印有助于設(shè)計(jì)精確的解剖形狀，并可將可滲透的骨替代產(chǎn)品整合到患者身體中，制作的植入物具有長期穩(wěn)定性。
與Healshape一樣，最終目的是提高癌癥幸存者的乳房重建手術(shù)的成功率。
△軟組織植入物的生物打印
此次，率先在我市開展如此高難度的脊柱腫瘤切除及重建手術(shù)，標(biāo)志著該院骨科脊柱外科中心在脊柱腫瘤手術(shù)技術(shù)方面達(dá)到國內(nèi)外領(lǐng)先水平。來源/上游新聞
更多內(nèi)容請打開南極熊3D打印網(wǎng)www.nanjixiong.com
對于湯神這樣的大牌球星，重建手術(shù)的效果關(guān)系著競技狀態(tài)的恢復(fù)和運(yùn)動生命的延續(xù)。
如今，F(xiàn)EA（finite element analysis有限元分析）技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)，為這個領(lǐng)域帶來了全新的機(jī)遇。我們可以利用ABAQUS三維數(shù)值仿真技術(shù)結(jié)合醫(yī)學(xué)影像和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)幫助醫(yī)生加深對ACL重建機(jī)制的認(rèn)識，從而制定最佳的治療和恢復(fù)方案。
由于過去缺乏重建手術(shù)，已有300多萬人被截肢；全國每年的骨缺損、骨損失近300萬；因?yàn)檐嚨満蛻?zhàn)爭造成的創(chuàng)傷更是不計(jì)其數(shù)。所以，研究人骨進(jìn)行骨移植手術(shù)可以造福更多缺陷的人兒，同時這個技術(shù)也有巨大的市場潛力。
3.現(xiàn)階段3D打印技術(shù)在醫(yī)療方面有哪些新發(fā)展？
a.解剖用于手術(shù)用模型
b.醫(yī)療圖像處理
c.磁共振成像
4.3D打印技術(shù)在建筑行業(yè)有哪些應(yīng)用？
2014年，上海第九人民醫(yī)院將金屬3D打印個性化假體用于骨盆腫瘤切除與重建手術(shù)，在該疾病臨床治療上實(shí)現(xiàn)了從“削足適履”到“量體裁衣”的突破，實(shí)現(xiàn)了個性化假體在形態(tài)、力學(xué)、生物學(xué)三方面的適配。在這個病例中，九院采用了三位一體的3D打印應(yīng)用模式，3D打印技術(shù)被用于制造1:1醫(yī)療解剖模型，3D打印導(dǎo)板，以及個性化金屬假體的直接制造。
