增材製造對獸醫手術的幫助-挽救家庭中受歡迎的成員

2020-06-02
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在最近的手術中,雷尼紹幫助生產了由德國Voxelmed設計的植入物,該植入物安裝在加拿大,以替換由於切除腫瘤而丟失的硬組織。

背景

十歲以上的狗中有超過50%的人可能會發生腫瘤。通常,腫瘤可以通過化學療法縮小,並且可以通過手術切除,而不會造成過多的長期創傷。 

但是,在某些情況下,很難在不嚴重影響狗的生活質量的情況下進行腫瘤的放置。

 

在人類世界,使用定制的植入物以幫助改善手術效果並減少患者康復時間的外科醫生已發生了重大轉變。

過去,醫院僅在復雜情況下使用患者專用植入物(PSI),但現在-由於技術的進步-它們已成為標準做法的一部分。

生成定制PSI的最有效方法之一是通過將增材製造( AM)與醫學專用CAD工具結合使用來進行定制設計。

 

挑戰

一隻七歲的伯恩山犬的上頜左側(上顎)有腫瘤,除了完全切除生長物然後進行重建外,別無選擇。定制的支持狗骨骼結構的3D列印鈦植入物是最合適的治療方法,因為該區域非常複雜,需要大量的設計和製造自由度。

迄今為止,PSI主要用於人類病例,但是全球工程和醫療技術公司Renishaw和3D設計專家Voxelmed希望這種病例能突出增材製造在獸醫外科手術中的優勢。


 

解答

該過程由加拿大渥太華的Alta Vista動物醫院的獸醫外科醫生Julius Liptak進行,使用了德國Voxelmed設計的增材製造的鈦頜面植入物。

使用能夠集成醫學成像設備的醫學數字成像和通信(DICOM)標準,生成了狗患處的數字3D模型。該模型用於設計來自Liptak博士輸入的定制植入物。

在植入物的設計過程中,Liptak博士反複審查了該設計,以將其與狗的頭骨的3D掃描和模型進行比較。這使製造和放置過程變得更加簡單,因為它滿足了外科醫生關於植入物安裝方式的規範。

Liptak博士能夠提前計劃程序,簡化了流程並減少了狗接受麻醉的時間。

植入物是在加拿大安大略省倫敦市的外科解決方案中的加性設計(ADEISS)中心製造的。
 

ADEISS是西方大學,倫敦醫學網絡和雷尼紹之間合作的結果。該中心將專注於增材製造的醫療器械和手術器械的研究,開發和商業化。它還將有助於增材製造醫療技術的發展,以解決全球醫療保健問題。

“在手術過程中,去除了患處以及乾淨的腫瘤邊緣,” Voxelmed的3D設計師兼首席執行官獸醫外科醫生Jan Klasen解釋說。“因為腫瘤發生在皮膚而不是上頜骨,所以切除需要進行翻修上頜骨切​​除術,切除45 mm x 50 mm腫塊,側緣30 mm。然後將植入物放置到位並用手術螺釘固定。製備了面部軸向紋狀皮瓣並將其用於覆蓋患處和植入物。這使狗的身體結局特別令人印象深刻,因為不必更改其鼻子結構即可解決缺失的組織。

植入物的設計和製造僅用了兩個星期即可完成。在這種特殊情況下,狗患有持續的腫瘤生長。因此,如果植入物花費的時間太長而無法生產,因為受影響的區域會越來越大,那麼該植入物將不再適合目的。

 

成果

沒有增材製造技術,幾乎不可能在切除腫瘤後重建狗的上頜骨,因為該區域的幾何形狀極其複雜。” Klasen說道。“植入物必須具有與狗現有骨骼結構相似的形狀和功能。使用增材製造來保持口腔和鼻腔的原始形狀和功能可以確保狗的高質量生活,就像自然形狀的頭骨和上頜骨可以幫助狗輕鬆呼吸和進食一樣。

“據我所知,這是同類產品的首次植入。在此案發生之前,大多數獸醫都不知道該技術是否可用。現在,德國正在計劃進行類似的重建,並且正在進行有關動物如何從該程序中受益的研究。”

七歲的伯恩山犬在手術後一天就可以離開醫院。雖然他花了一點時間服用止痛藥和抗生素,但他仍能通過鼻子正常呼吸,此後已完全康復。如果沒有增材製造技術的進步,這隻狗將不會擁有如此漫長而幸福的未來。


報導來源:
https://www.renishaw.com/en/42950.aspx

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