Sonoma借3D列印快速推廣先進手術技術

OFweek3D列印網訊 Sonoma Orthopedics Products是一家致力於研究可用於踝關節、手腕、鎖骨骨折修復等手術的髓內裝置的開創性技術公司。傳統上，人們通常認為上述骨骼尺寸太小而無法在手術中使用髓內裝置。

據了解，傳統上，當患者需要用手術對鎖骨、手腕或踝關節進行骨折治療時，醫生通常會採用鋼板固定的治療方法。也就是說醫生會在患者受損的骨頭上做一個大的切口，然後將金屬固定裝置安裝到切口上來達到固定斷骨的作用，直至患者痊癒。而在另一方面，像股骨（大腿）或脛骨（脛）這樣更大的骨頭，他們會採用不同的技術來治療，這種技術被稱為髓內固定，是將一種特殊的針放在骨髓管內，使創傷更小、更精確。並且只需要很少的硬體。髓內固定是更有效的治療方法，但醫生一直避免在鎖骨、手腕等小骨頭的手術中使用該方法。

在一個髓內固定的標準流程中，為了使髓內針能精確的放入受損骨頭，醫生需要使用專用儀器在受損的骨頭上划出小切口，將骨髓針插入骨腔來使骨頭的兩端對齊，然後小螺絲就會從骨頭外部穿入將裝置放置到位。

醫生通常認為鎖骨、手腕和腳踝骨太小而難以施行髓內固定。但是現在由Sonoma發明的一種新的髓內固定方法可以改變這一切。Sonoma專有的針技術能在骨頭表面使用固定夾具來代替螺絲。這些夾具能精準對齊並精確固定骨折的骨頭。Sonoma快速發展的秘密就是使用3D列印骨骼，這些骨骼由Stratasys的增材製造設備3D列印而成。

Sonoma想要培訓大量的外科醫生，使之儘可能地使用Sonoma的新技術，但這樣做需要對這一課題進行實踐。因為可使用的人類屍體的數量非常有限，並且泡沫型人工骨骼不能重現某些骨折的特性，因此獲得一種逼真地、能模仿多種骨折情況的替代品成為當務之急。「通常我們會使用通用的泡沫模型或屍體進行訓練，但是這兩種情況都會遇到問題，」Sonoma的高級項目工程師Stephen McDaniel說。「正確的利用屍體的特性是不可能實現的，並且，當特定的細節具備的時候，以泡沫的形式實現再創造會很困難或者很耗成本。」

幸運的是，對於Sonoma來說，用3D列印來製造骨折模型是一種可行的、高性價比的方法。可以直接根據數字數據來製造模型，並可以對骨折模型進行質量控制，模仿各種骨折之間重要的、細微的差別。最重要的是，這些3D列印模型可按需要進行列印，以反映患者的具體骨折情況。Sonoma也收集了廣泛的CT掃描數據來幫助醫生研究並找到一個合適的骨骼模型。

Sonoma現在將3D列印作為一種解決方案，來解決培訓模式、原型和實驗工具的小批量生產的問題。「有了3D列印，我能將模型送到 Stratasys公司並且能用非常快的速度在幾天之內完成一個新的測試，」McDaniel說，「我們沒有製造這些內部原型機的能力，但我們能採取常規手段來使我們產品的更新速度更快。我可以簡單的使用CT掃描和髓內器械，並確定這個模型是不是真正合適的模型。」

為了最大的發揮增材製造的潛力，Sonoma採用了一系列的、針對不同項目的3D列印技術。有些骨折模型使用光固化技術（ Stereolithography technique），該技術適用於大型的、精細的輕量級部分的製造。 Stratasys公司已經為Sonoma研發出可以列印20 x 20 x 20 cm規格的光固化3D印表機，這種特殊的印表機對Sonoma來說作用很大。「我們列印大規模骨折模型的目的是為了展示螺釘在手術中的應用，並展示骨折是如何被修復的，」McDaniel解釋道。「我們稱該模型為Bigfoot，Bigfoot就像是一個牽引光束，吸引醫生到我們的攤位。」

在McDaniel的記憶中，有一個特殊的外科手術。一名患者在鎖骨骨折痊癒後，又遭遇了鎖骨骨折。CT掃描後，醫生髮現了患者骨頭上的一個異常，這是使她一直身體不適並且不能正常行走的原因。重新癒合裂隙需要使用一種新方法，那就是 Sonoma的開創性髓內固定技術。

「為了醫生能夠更好的比較，我們製作了病人的完整的鎖骨模型和鎖骨骨折及癒合的模型，」McDaniel說，「我們通過Stratasys公司來製作鎖骨骨折模型，這樣醫生可以把模型拿在手中來感受，這是X光無法帶給醫生的直觀的體驗。」

在對病人進行治療之前，醫生能夠使用這種3D列印模型來模擬練習。這種方法的使用使得手術非常成功。病人能夠正常走路並回歸正常生活。Sonoma表示將繼續使用3D列印技術來製造手術模型，因為這些模型可以在幾天內被製作出來，但是對病人和醫生有巨大的幫助。

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