【中国制药网 科技静态】高科技3D打印+重建技术轻松处理骨科专家手工植入髋臼假体精准度不高的成绩，这个&ldquo助攻神器&rdquo看起来仅仅像是两个马蹄形的磁铁石，学名叫做&ldquo人工髋臼杯植入导向器&rdquo。施行全髋关节置换术前，先依照1：1的比例打印出髋关节模型，再依据模型设计适宜的铁条状导向器，均由3D打印制成。

　　返修的髋臼假体
 

　　这两个长度缺乏10厘米的铁条状的物体，代表着目前全国3 D打印在骨科临床医学上的抢先程度，而这个创意从想法到成功，仅仅阅历了半年多的工夫。&ldquo髋关节置换之后，假体翻修的缘由有很多，但是其中有一个很重要的缘由是在置换的时分，臼杯装置得不精准，招致磨损或许零落。&rdquo周观明手里拿着髋关节的模型以及髋臼假体模型比划着。&ldquo比方放在这个角度，倾斜一下，患者举动的时分，它就会动，渐渐就会磨损。&rdquo周观明解释说，经年累月，全髋关节置换术的患者髋臼的地位曾经病变或许完整。
 

　　&ldquo病变的患者，髋臼能够曾经不规则了，所以要把髋臼杯假体精确地放入到髋臼中，纯手工的植入精准度都会有偏向。&rdquo周观明坦言，加上髋四周的软组织(肌肉和脂肪)等阻挠视野，即便是经历丰厚的骨科医生，在放入髋臼假体也不能保证百分之百精度精确。&ldquo即便像我从事人工髋置换很多年了，也不能保证百分之百精准。&rdquo一旦放入不精准，就会招致髋臼假体磨损或许零落，从而影响患者的功用，&ldquo势必要停止翻修&rdquo。这个成绩困扰着不少骨科医生，其中包括知名骨科专家、佛山市西医院院长刘效仿教授。关于佛山市西医院来说，目前髋关节全髋关节置换术一年到达了2000台，手术量在全国排在前列。
 

　　寻觅精准辅佐工具
 

　　&ldquo有没有一种工具可以辅佐医生完成手术，让髋臼杯假体植入的角度精准，防止由此形成的翻修。&rdquo这是刘效仿们不断在考虑的课题。目前国际公认的臼杯假体安放地位角度为：外展角40+/-10°，前倾角15+/-5°，这被称为&ldquoLew innek臼杯平安区&rdquo。&ldquo普通来说，假如臼杯假体植入角度不在平安区内，可以以为臼杯假体植入角度不良，将会影响髋关节活动范围和假体运用寿命，改动假体骨界面间的应力。&rdquo
 

　　刘效仿的想法，恰恰是来自硅谷的DrGekLim博士正在研讨的产品所能处理的成绩。DrGekLim博士主攻数字影像学，在美国从事骨科仪器开发和研讨，之前是贝尔实验室的博士后。她终年背着一个黑色的大背包，拎着黑色的箱子，箱子里装的是髋关节的模型和髋臼导向器，这个看起来有点像马蹄形的磁铁石的东西，最终能轻而易举地处理困扰刘效仿、周观明等骨科专家的成绩。让全髋关节置换术中关键的一步&mdash&mdash&mdash髋臼假体可以依照理想的角度植入，最大水平增加因而能够发作的磨损零落，延伸假体运用寿命。
 

　　佛山市西医院关节专科主任周观明(左)演示3D打印的&ldquo人工髋臼杯植入导向器&rdquo。

　　雏形被否&ldquo太闭门造车&rdquo
 

　　每一项新的使用和研讨简直都是在一团体或许一个群体的执着推行下而降生。这个导向板也如此。DrGek Lim说起髋臼植入导向器的降生，一再感激刘效仿这位&ldquo伯乐&rdquo。2015年，DrGekLim开端开发3D数字重建软件，对这个软件，作为骨科顶级专家的刘效仿给了很多意见和建议，这也恰恰是后来3D打印髋臼植入导向器可以发扬作用的根底。终年在全球各地奔走的DrGekLim关于全球的骨科手术工具、仪器等也了如指掌。&ldquo之前国外有人已经研制出两个导向器，辨别用在打磨髋臼和植入假体中，但是两个是分开的，医生需求运用两次，运用不方便；有些导向器的设计需求改造手术设备，难以推行。&rdquoD rG ekLim汲取这些经历后，2016年3月份构成了想象和方案，开端请求专利。&ldquo但是毕竟这个只是技术层面的，要用到临床去，就要给临床的医生看能否运用。&rdquoD rG ek Lim想到了刘效仿率领的佛山市西医院。
 

　　2016年5月份的一天，她拿着设计的相片，找到刘效仿。&ldquo事先他说，这个设计很好，让我们可以先做出来。&rdquo但是，设计研讨到成功使用，需求阅历不时改良的进程。工夫停顿到2016年6月份，刘效仿的一个电话，放慢了3D打印髋臼假体植入导向器使用的历程。&ldquo刘院打电话给我说，让我先做一套导向器，想要在手术中运用，假如成功的话，就在8月份的骨科国际会议上作为案例解说。&rdquoDr GekLim接电话后犹如打了鸡血，收到从西医院传过来的在医院做过髋关节置换手术的患者影像材料，包括CT扫描和X光片后，立即开端着手运用3D数字化建模。
 

　　&ldquo建模后，要先依照1：1的比例打印出髋关节模型，然后依据模型，设计适宜的导向器，再经过3D打印机打印。&rdquo每个髋关节的模型都是特性化的，不同的外形，设计的导向器也是独一的。这个长约10厘米的相似马蹄形磁铁的条状物和另外相似半圆形的条状物，就是导向器。&ldquo看着复杂，设计还是挺难的，竖着的导板不能太长，又不能太短，太长放不出来，太短了又会被肌肉阻挠。&rdquo横着的导板要和患者的髋关节无缝对接，且要在同一程度面，不能前凸也不能凹，力度要刚刚好。&ldquo横导板的长度不能超越髋臼杯的一半，例如髋臼假体直径4cm，横导板就不能超越2cm，太长会阻挠医生的手术。&rdquo
 

　　主攻技术产品的D rGekLim并没有太多的骨科理论阅历，第一次的制造，被刘效仿一针见血地指出了弊端。&ldquo第一次的横导板，我们设计的是圆形的，刘院一看到就说，这个不能用到临床上，设计人员太闭门造车了。&rdquo刘效仿建议导板要短一点，不能阻碍医熟手术，但是也不能太短，被肌肉阻隔放不出来。DrGekLim依据刘效仿的建议，对导向器长度等停止了改良，第二套的导向器取得了刘效仿的认可，刘又提出了进一步的修正建议。
 

　　48小时定制出特性化&ldquo导向器&rdquo
 

　　经过两次的磨合后，2016年7月份的一例手术提供了一个极好的理论检验时机。刘效仿觉得机遇曾经成熟，决议使用导向器来做。&ldquo周观明主任给我的工夫很紧。由于手术多，我必需在48小时之内做出一套特性化的导向器，送到医院消毒。&rdquoDrGekLim拿到医院给的患者影像图后，在48小时内完成建模、导向器的设计，3D打印导向器和模型，然后送到佛山市西医院消毒。
 

　　最终，刘效仿和周观明运用3D打印特性化人工髋臼杯植入导向器施行了第一例全髋关节置换术，手术很顺利也很成功。8月份，刘效仿在全国的骨科国际会议上分享了这项新的技术。11月份，周观明在COA国际会议上也分享了这项新技术。截至目前，佛山市西医院共成功经过导向杯施行了4例&ldquo全髋关节置换术&rdquo，都到达高精准度。
 

　　24岁李小米是这个新技术的4个受害者之一，此前她因双侧髋关节疼痛，影响到了正常的走路，去年底在佛山市西医院承受了&ldquo双侧全髋关节置换术&rdquo，如今已可弃拐正常行走。手术后后果显示，植入她体内的人工髋臼外展角右髋为41°，左髋为39 .8°，均与术前规划的40°相差小于2°，完成了高度精准植入。&ldquo经过这个导向器植入，可以最大能够地防止因植入精度不准而能够形成的髋臼假体零落或许磨损，增加翻修的几率。&rdquo周观明说。
 

　　而关于DrGek Lim，导向器的成功不只是事业上的成功，在她看来可以运用高科技对医生看病手术停止协助，十分有意义。&ldquo接来下回到当下汹涌澎湃的AI浪潮，正如所有的企业都被互联网化一样，所有的互联网企业都将 AI 化。而这些互联网企业中，也包含CSDN。同时，作为全球最大的中文IT社区，CSDN还有一个历史使命——为广大的互联网公司进行AI赋能。我们方案展开100例临床实验，并且搜集数据，做成数据库，看看能有什么发现。&rdquoDrGekLim目前在佛山注册了一家公司，次要担任3D打印髋臼假体植入导向器的业务。而关于佛山市西医院来说，3D打印导向器的成功也给他们提供了更多的启示和思绪，刘效仿以及他的团队正在思索如何将这项高科技使用到骨科的其他手术中。