瑞典Skane大學醫院(Skane University Hospital)為一位16歲的年輕患者成功植入了一個定制化3D打印髖關節植入物,該植入物是由Materialise公司的子公司Mobelife設計與制造的。
據了解,患者患有先天性的神經纖維瘤,疾病導致了患者左髖上的骨骼變形,使她一直承受著劇烈的髖部疼痛。2010年,醫生手術切除了患者的神經纖維瘤,但術后幾個月患者出現了股骨折斷,病情出現惡化,雙腿不能行走,只能生活在輪椅上。然而,用3D打印技術直接制造的定制化髖關節植入物改變了這個狀況,讓患者重新獲得了走路的能力。
2012年,瑞典Skane大學醫院的Rydholm教授與Materialise的子公司Mobelife進行合作,共同為患者設計和制造定制化的髖關節植入物。Mobelife的工程師團隊通過Materialise公司的Mimics軟件進行患者解剖部位的3D建模以及髖關節植入物的定制化設計。
圖片來源:3ders
通過導入與分割患者髖關節的CT掃描圖像,工程師們對患者髖部的受損區域進行了重建,重建后產生的3D模型可通過3D打印機打印出來,作為醫生進行手術前規劃的醫療模型。在用軟件設計定制化植入物時,工程師通過放置標識點來確定髖臼杯和凸緣的位置,并保證它們是在正確的位置上。工程師還為患者設計了一個定制的凸緣,并確定了螺釘的位置,為了支撐螺釘,他們用Mimics里CT數據的灰度值對患者骨質量進行了分析。
圖片來源:3ders
為了確保植入物和骨組合能承受髖關節的多次運動和壓力,Mobelife團隊進行了一次有限元分析(FEA)。外科醫生對最終的設計進行了驗證,最后髖關節植入物通過對LayerWise的金屬3D打印機制造出來,材料為鈦合金。
在接受髖關節植入手術之后,患者的疼痛得到了緩解。幾個月之后,在拐杖的幫助下,這名年輕的患者恢復了行動能力。在接受手術一年半之后,患者已可以在不借助任何輔助工具的情況下正常行走,并回歸到了校園生活中。