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研究人员使用3D打印机改善肋骨骨折手术

        在“分析3D打印机在多发肋骨骨折手术治疗优势的5例报告”中,来自石家庄第三医院的中国研究人员探索了治疗肋骨骨折的更好方法。这是最常见的骨折类型之一,占了胸部受伤的近80%。在这项研究中,他们检查了5例多发肋骨骨折患者,并建立了肋骨的三维模型,以及预成形的钛合金肋骨锁定板。

        过去几年的研究表明,对于多发性肋骨骨折的患者,手术干预往往能取得更好的效果。然而,在处理骨折部位时有一些复杂的考虑因素,这些因素更为独特,给外科医生决定在何处进行切口带来了挑战。这就是3D打印模型的好处所在,可以更好地规划手术。

        该研究于2017年1月至2018年8月进行,对所有5名患者进行了检查,每名患者在进行CT扫描并确认为骨折后,再通过3D打印机为每位患者定制肋骨锁定板。

        患者一:61岁男性。3D打印模型有助于创建一个双肋钛合金框架锁定板,该锁定板放置在第三肋的表面上,并与第三肋的前后端完全吻合。


3D打印模型


        1号病人(a)术前扫描显示3和4根肋骨有长段粉碎性骨折。采用基于CT薄层扫描的3D打印技术,制作了术前3、4肋模型。c,d还原断裂形态;3D打印模型拼接,钛合金锁筋板按模式成型。术后复查,内固定器外形完好,对侧肋骨形状与术前图像完全对称。

        患者二:57岁男性。左肋多处骨折,外科医生决定将锁定钢板的内端固定在胸骨上,外端固定在肋骨上。



        2例(a)CT三维模型显示,4、5肋软骨骨折,6肋前肋弓骨折。b采用三维软件模型对肋骨骨折端的3D模型进行调整。c 3D打印的4–6肋骨模型显示锁定板和肋骨形状之间存在较大间隙。d定型后,锁紧板及筋膏状况良好。E、F术后复查,内固定器外形完好,对侧肋骨外形较术前图像恢复良好。

        患者三:64岁女性。外科医生们正在努力进行微创手术,但同时也被要求充分保护乳腺组织。最后,他们将锁定板的内侧固定在她的胸骨上,胸骨和腋窝通过“隧道切开复位和内固定”进行治疗。


3D打印技术


        患者四跟五:2名男性患者均因车祸导致多处骨折,并进行了“隧道切开复位和内固定”。采用CT扫描创建3D模型,以便对其肋骨断裂端进行相应的调整和修复。总的来说,这项研究是成功的。每名患者在手术室的时间最多为3个小时,只有一名患者出现并发症,由于呼吸系统问题,导致ICU停留一天。


3D打印技术


        3号患者(a)术前扫描显示2-11处左肋骨折,其中2-6处肋骨含有肋软骨,多处骨折累及肋弓。采用基于CT薄层扫描的三维打印技术,制作了术前3-5肋模型。c手术时,在每根肋骨上放置相应的预成形锁定板。

        研究人员说:“每名患者的术后胸片显示,内固定具有良好的自然形状。”胸部轮廓形状良好,与对侧基本对称。

        “综上所述,对于本研究报告的5例多发性肋骨骨折,术前应用3D打印技术可充分减少术中内固定器成形时间。

        因此,对于某些特定类型的肋骨骨折,术前应用3D打印技术对实现精确的个性化治疗具有潜在的意义,但这种方法仍需要更多的临床经验来为患者提供更好的服务。


3D打印肋骨


        对于肋弓骨折,需要一个重新成形的锁定板。根据3D打印模型调整(a)肋骨锁的前后弧度,(b)上下弧度,(c)肋骨长轴锁紧板的旋转角度。(d)上金属骨板后端用分离螺钉可见,第二金属骨板形状不理想,后端及肋骨覆盖不好,用环抱固定器作为附件防止分离。

       3D打印为外科医生提供了巨大的优势,尤其是在手术前和手术中可以使用的模型,为可能尝试新手术的学生和外科医生提供医疗培训,以及全面改进患者护理。

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