3d打印技術(shù)臨床應(yīng)用課件

1、3D技術(shù)在手部再造中的應(yīng)用與護理,仁慈醫(yī)院,3D打印技術(shù)的定義,3D打印技術(shù)(又稱快速成型技術(shù)) 原理:采用分層加工、疊加成形的方式逐層增加材料來生成3D實體。 3D打印技術(shù)可以 制作任意復(fù)雜幾何形狀的實體，不受傳統(tǒng)加工方法的限制，很大程度上提升了生產(chǎn)效率，可以實現(xiàn)單件、個性化產(chǎn)品的快速制 作。 隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)被越來越多應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,3D 骨組織打印的基本框架的特性,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域3D打印的應(yīng)用,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域3D打印的應(yīng)用,三維印刷技術(shù) 3DP 常采用非金屬粉末材料，通過逐層 粘結(jié)制備零件，常用于非承重要求的零件制作。,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域3D打印的應(yīng)用,選擇性激光燒結(jié)技術(shù)SLS 可采用多種材料，

2、如塑料、陶瓷、金屬等，可用于制作定位導(dǎo)板模型， 制件強度高，材料利用率高。,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域3D打印的應(yīng)用,選區(qū)激光熔化技術(shù)SLM 常采用鈦合金等材料，用于制備顱骨、顴骨部位缺損的、具有一定承載能力的定制化假體 等。,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域3D打印的應(yīng)用,熔融沉積造型技術(shù)FDM 一般是熱塑性材料，如蠟、ABS樹脂，常應(yīng)用于制備手術(shù)策劃的骨骼模板或者生物骨。,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域3D打印的應(yīng)用,創(chuàng)傷、腫瘤切除、手術(shù)翻修、畸形矯正及感染等原因均可造成骨質(zhì)缺損并進而引起骨延遲愈合或不愈合， 迄今骨缺損及骨不愈合仍是骨科臨床需要解決的重要問題。目前，治療骨缺損的方法主要包括自體骨移 植、異體骨移植以及人造材料填補。眾所周知，自體骨移植

3、是治療骨缺損最主要也是最可靠的方法，但風(fēng)險極大，最近我科室在鄭大偉主任的帶領(lǐng)下順利的完成了這樣一個全新技術(shù)的應(yīng)用手術(shù),醫(yī)學(xué)領(lǐng)域3D打印的應(yīng)用,患者,男，32歲，半年前不小心被機器壓傷左手，致第2-5指缺損，于本院救治，患者傷口污染嚴重，不具備斷指再造條件，一期選擇腹部皮瓣修復(fù)創(chuàng)面，半年后傷口疤痕軟化，二次手術(shù)時機成熟。 由于患者左手手部組織損傷嚴重，局部廣泛疤痕增生，殘肢與周圍血管、神經(jīng)關(guān)系不明。在以往，醫(yī)生只能通過患者X光片進行術(shù)前分析，但X光片是平面化影像，需要醫(yī)生充分發(fā)揮立體想象空間，憑借經(jīng)驗進行手術(shù)，稍有閃失，即可造成指體壞死、截指的嚴重后果。 鄭主任采取了3D打印技術(shù)，為患者進行手術(shù)

4、,傳統(tǒng) VS 3D技術(shù) 傳統(tǒng)再造方法: 憑借醫(yī)生經(jīng)驗大致設(shè)計，截取的腳趾按缺損量擴大1.1倍切取，然后進行修剪，造成患者身體組織浪費，對供區(qū)造成過度損傷，影響患者行走。 3D技術(shù): 利用CT重建患者左、右手三維圖像，利用右手鏡像模擬設(shè)計，打印出患者1：1左手模型。該一模型可以精確地顯示出缺損“指體”的長短、粗細，血管、神經(jīng)的解剖位置。,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域3D打印的應(yīng)用,現(xiàn)在我們大家來共同看一組該患者在臨床手術(shù)中使用3D打印技術(shù)應(yīng)用的圖片,手術(shù)前,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域3D打印的應(yīng)用,由此看出，在3D打印技術(shù)的幫助下可以進行精確的術(shù)前設(shè)計，醫(yī)生對患者左手的小指、無名指進行再造，讓其左手日后重新?lián)碛心媚蠊δ堋?此次將3D

5、打印技術(shù)應(yīng)用于手指再造的治療，在我省尚屬首次。,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域3D打印的應(yīng)用,圖1術(shù)前策劃流程圖，對于修復(fù)部位與原型相匹配模型設(shè)計是這項技術(shù)的難點。可以根據(jù)特定患者的CT數(shù)據(jù)來逆向建模，這 樣極大地減少模型出錯的可能性，有利于建立準確的患處模型。除了進行術(shù)前模擬策劃，還可以通過3D打印技術(shù)模型向患者及家屬詳細講解病變的復(fù)雜性及手術(shù)操作的危險性，取得患者及家屬的理解與配合。,CT數(shù)據(jù),手術(shù)前的策劃流程圖(圖1）,1,逆向CAD建模,2,3D打印實體模型,3,術(shù)前策劃,4,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域3D打印的應(yīng)用,圖2手術(shù)輔助器械的應(yīng)用 通常在患者的二維影像中無法獲取缺損部位空間隱藏的信息，為保證使病變部位的解剖形態(tài)具體

6、化，并根據(jù)具體的情況制作 專門的輔助器械，應(yīng)用3D打印技術(shù)建立需手術(shù)部分的模型，并制作與之相匹配的導(dǎo)板等輔助器械，可有效的保證手術(shù)的質(zhì)量。 圖2為手術(shù)輔助器械設(shè)計流程圖，其中根據(jù)患處逆向CAD模型進行導(dǎo)板等輔助器械的設(shè)計是整個過程的關(guān)鍵。,CT數(shù)據(jù),手術(shù)輔助器械設(shè)計流程圖（圖2 ）,1,逆向CAD健模,2,設(shè)計輔助器械,3,3D打印患處模型與輔助器械,4,手術(shù),5,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域3D打印的應(yīng)用,定制假體中的應(yīng)用 由于患者的骨骼結(jié)構(gòu)因人而異，所以根據(jù)特定患者的CT或MRI數(shù)據(jù)而來設(shè)計并制作種植體，這樣極大地減少了假體制作的 出錯幾率，實現(xiàn)了假體制造和植入的“個性化”。目前， 3D打印技術(shù)已廣泛應(yīng)用于顱

7、骨、眼眶、頜骨及牙假體、耳廓假體、人工骨盆等 的個性化制作。 圖3為定制假體設(shè)計流程圖，定制化假體是根據(jù)患者自身的信息和數(shù)據(jù)制作的，對假體與身體的適配性要求很高。因此在設(shè) 計過程中，不僅要精確設(shè)計缺損部位的形狀，使假體可以嵌入缺損部位中，增強邊緣密封性，使固位穩(wěn)定，而且還要準確的設(shè)計假體的力學(xué)強度，從而保證假體的應(yīng)力分布,CT數(shù)據(jù),定制假體設(shè)計流程圖（圖3）,1,逆向CAD健模,2,設(shè)計假體,3,3D打印患處模型與假體制作,4,實體使用,5,3D打印優(yōu)勢,縮短手術(shù)時間，提高手術(shù)效率,生物相容性良好,解決復(fù)雜的醫(yī)療手術(shù)問題,個性化定制,穩(wěn)定性與精確性,（1）優(yōu)勢 3D打印的優(yōu)勢： 穩(wěn)定性與精確性

8、。目前的外科整形存在一 系列復(fù)雜的結(jié)構(gòu)處理問題，如顱面骨三維結(jié)構(gòu)的定位、移動和重建，軟組織形態(tài)結(jié)構(gòu)的三維重建等，對定位的精確度要求極高， 這也是傳統(tǒng)整形外科技術(shù)的瓶頸。3D打印技術(shù)的顯著的優(yōu)勢在于 有精準“提前預(yù)演”，不僅具有極高的穩(wěn)定性和精準性，而且能 保證修復(fù)的結(jié)果與就醫(yī)者的心理預(yù)期相一致。 個性化定制。3D 打印可以根據(jù)每位整形者整形部位的特征“量體裁衣”，打造完 全契合身體構(gòu)造的部件。,解決復(fù)雜的醫(yī)療手術(shù)問題。例如，頭 部手術(shù)屬高風(fēng)險性復(fù)雜手術(shù)，通過3D打印技術(shù)模擬演練以及精準 的操作可降低其手術(shù)風(fēng)險。 生物相容性良好。Stratasys公司在生 物相容性方面的技術(shù)突破使得3D打印面部

9、骨骼整形的術(shù)后并發(fā)癥 概率大大降低。如PolyJet光聚合物材料已通過包括細胞毒性、基 因毒性、遲發(fā)型超敏反應(yīng)、過敏性和美國藥典塑料 VI 級5 項醫(yī)療 審批。 縮短手術(shù)時間，提高效率。,劣勢,主導(dǎo) 的技術(shù)標準、開發(fā)平臺尚未確立，技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用還處于無 序狀態(tài)。,3D 打印技術(shù)可以復(fù)制很多東西，對人體 指紋、虹膜的復(fù)制可能導(dǎo)致生物特征識別技術(shù)失敗，涉及到社會 穩(wěn)定、倫理道德等問題。,3D打印的個性化定制很難形成規(guī)模效 應(yīng)，產(chǎn)業(yè)化能力低。,設(shè)備及材料的成本費用高，難以大面積推 廣。,尚有許多技術(shù)未突破，能整形部位只限制在少數(shù)幾種。,國內(nèi)缺乏掌握3D醫(yī)用整 形技術(shù)的專家及醫(yī)療團隊。,劣勢,（2

10、）劣勢 相對于傳統(tǒng)整形行業(yè)，3D打印的劣勢也較為突出： 主導(dǎo) 的技術(shù)標準、開發(fā)平臺尚未確立，技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用還處于無 序狀態(tài)。雖然在2012年中國成立了3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，但其發(fā) 展的步伐仍然較慢。 3D 打印技術(shù)可以復(fù)制很多東西，對人體 指紋、虹膜的復(fù)制可能導(dǎo)致生物特征識別技術(shù)失敗，涉及到社會 穩(wěn)定、倫理道德等問題。,3D打印的個性化定制很難形成規(guī)模效 應(yīng)，產(chǎn)業(yè)化能力低。 設(shè)備及材料的成本費用高，難以大面積推 廣。 尚有許多技術(shù)未突破，能整形部位只限制在少數(shù)幾種。3D 打印基本上還是“硬打印”，在雙眼皮等簡單手術(shù)中因其和原有 技術(shù)相比無明顯優(yōu)勢，難以打開市場。 國內(nèi)缺乏掌握3D醫(yī)用整 形

11、技術(shù)的專家及醫(yī)療團隊。,術(shù)后護理,一般護理,病人絕對臥床休息710天,保持情緒穩(wěn)定,患肢用石膏托固定于功能位并抬高，防止受壓。 注意保溫, 室溫保持在2528,局部立燈照射710天（防燙傷）,避免寒冷刺激,防止血管痙攣. 實施“三抗”確保手術(shù)成功（用藥的護理) 抗凝血:常用藥物有低分子右旋糖苷,阿司匹林, 潘生丁 抗感染:選用有效抗生素,嚴格執(zhí)行消毒隔離制度,限制探視人員,防止交叉感染. 抗痙攣:鎮(zhèn)靜止痛,保溫防寒,嚴禁吸煙,使用解痙藥物。,一般護理,密切觀察患肢(指)的血液循環(huán),包括局部皮膚溫度、顏色、腫脹程度、毛細血管返流情況一般要求術(shù)后10天內(nèi)，每1-2小時測量一次并作好記錄，及時準確判斷血管危象的發(fā)生。 密切觀察病人的生命體征及時正確的補充血容量。 密切觀察局部敷料滲血情況。 做好心理護理，做好基礎(chǔ)護理。滿足病人生活需要 。,血管危象的觀察