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定制低成本的3D打印临时头盔 以保护等待颅骨成形术的患者

   3D打印机技术已经多次被运用在保护头部的运动头盔上了,例如自行车头盔、棒球头盔等。除了运动头盔,3D打印头盔在医疗方面的应用也起到了重要作用。


  来自墨西哥蒙特雷的几位研究人员发表了一篇标题为《为Acrania患者定制低成本的3D打印头盔》的论文,在写给《印度整形外科杂志》编辑的信中,讲解了如何使用3D打印头盔治疗3岁女性枕部颅骨缺损症,这是一种罕见的致命性先天性异常,其特征是没有颅骨。


   研究人员在论文中写道:对于无法进行手术或因不同原因而不得不推迟手术的患者,矫形头盔是一种替代性的历史措施,可以保护脆弱的结构并将其固定在适当的位置,直到可以进行确定的治疗为止。


   神经外科团队决定推迟到患者7岁的时候在进行,以避免由于骨吸收或者头部生长而进行第二次手术。


对于在康复过程中的患者来说,枕骨缺失症是一个很大的障碍,因为由于缺乏整个枕叶的保护,他们害怕伤害到她,因此,通过3D打印从同一位患者的CT扫描重建创建了个性化头盔。

             

  ▲图1患者头部的CT扫描3D模型、缺陷的后侧和后外侧视图


  CT扫描可以通过“顺序采集”由相等间隔分开的多个图像来检测辐射,从而帮助生成3D重建图像。然后,图像以DICOM格式保存。研究人员使用专用的图像处理软件DICOM Osirix完成了3D重建。最后,将生成的3D模型导出到SOLIDWORKS。


  研究人员解释说,在软件中,“实体被用作参考来生成头盔的定制结构,并以额骨,寰枕关节,颞骨和蝶骨作为参考。”


“在人的实体上制作头盔的3D模型后,在零件之间进行抽拉或减法以使头盔的空心具有头部的解剖学形状,这将使头盔能够在头盔上适当地适应需要保护的区域。”

       

  ▲最终的柔性光敏聚合物树脂头盔适合患者的解剖学头部形状


  3D打印机制作头盔具有透气和防汗孔,由柔性光敏聚合物树脂制成,该树脂具有很大的抵抗力,穿着舒适,甚至可以适应患者颅骨的生长。定制头盔使她能够以较少的限制正确地进行治疗,这要归功于它提供的保护。现在,她可以独自坐下,甚至可以在自己的脚下站立几秒钟。


  这些临时头盔对等待颅骨成形术的患者非常有帮助,但是如果采用传统的制造方法制造,成本可能接近2,000美元。相比之下,售价约200美元的3D打印头盔更具成本效益。


  “通过分享我们在低成本3D打印方面的经验,我们不仅证明了在这种特殊情况下的成功,而且我们还希望加快技术研发的步伐,以增加为特定病理实体提供的选择的范围。”研究人员得出结论。


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