客戶 ：

醫學博士、神經外科 醫生Bartolomé Oliver

行業：

醫療保健

挑戰：

患 者 需 要 進 行 開 顱 手 術 ， 以 切 除 生 長 的 腫 瘤 ， 并 進 行 顱 骨 成 形術，以重建顱骨。

解決方案：

在 雷 尼 紹 A M 250 金 屬 3 D 打 印 系 統 上 制 造 鈦 合 金 材 質 的 部 件 ， 并 根 據 O liver 醫 生 的 要求對表面做拋光處理。

受增材制造技術飛速發展的鼓舞，越來越多積極尋求 創新的 外科醫 生將目 光轉向 金屬 3D 打印患 者專用 植入體 (PSI) 和切割導板，并將這些創新產品應用到各種直接和復 雜的手術中 — 從面部整形手術到骨科創傷和矯形手術。

層 出 不 窮 的 醫 學 案 例 為 這 一 技術 應 用 提 供 了 強 有 力 的 證 據 ： 采 用 3 D 打 印 植 入 體 的 外 科 醫 生 普 遍 表 示 ， 相 比 標 準 化 植 入 體 或 采 用 傳 統 工 藝 制 造 的 植 入 體 ， 新 技 術 無 論 在患 者 安 全 性 和 滿 意 度 方 面 ， 還 是 在 治 療 效 率 和 經 濟 效 益 方面，都能夠帶來geng好且可預測性更強的結果。

為了追求更高的品質和效率，英國國家醫療服務體系(NHS) 內的醫院已經通過采用3D打印解剖模型、導板和植入體，來提高手術的可預測性、精確度、安全性和速度。

日 前 ， 西 班 牙 當 地 的 一 家 醫 院 與 英 國 專 家 通 力 協 作 ， 共 同 完 成 了 這 項 醫 療 技 術 的 跨 國 應 用 — 它 必 將 成 為全球醫療技術轉移的一個經典案例。

案例介紹

醫 學 博 士 、 神 經 外 科 醫 生 B artolomé Oliver 就 職 于 西班 牙巴塞 羅那 的Teknon 醫療 中心 ，并 曾在 加拿 大、 美 國和瑞典等地從事國際醫療培訓工作。

各種 部件按 照計 劃提 供， 這令 我們 能夠輕 松準 備手 術。 手術 期 間 無 需 對 產 品 進 行 調 整 。 使 用 3 D 打 印 的 切 割 導 板 和 植 入 體 為 我 們 在此類手術中節省了大約30%的時間。

醫學博士、神經外 科醫生Bartolomé Oliver(西班牙)

前 不 久 ， 他 所 在 的 科 室 迎 來 了 一 位 68 歲 的 女 性 患 者 ， 該 患 者 的 左 側 顱 骨 附 近 長 有 良 性 腦 膜 瘤 ( 源 于 腦 膜 的一種腫瘤，而腦膜是包圍大腦和脊髓的薄膜)。

計算機斷層掃描 (CT)顯示腫瘤已向外擴散并進入顱骨 。 患 者 需 要 進 行 開 顱 手 術 ， 以 切 除 生 長 的 腫 瘤 ， 并 進 行顱骨成形術，以重建顱骨。

Oliver 醫 生 制 定 了 開 顱 手 術 和 顱 骨 成 形 術 的 合 并 方 案 ， 這 使 得 患 者 能 夠 在 一 次 手 術 中 完 成 治 療 。 他 知 道 這 個 手 術 應 該 不 會 遇 到 太 過 棘 手 的 難 題 ， 但 他 更 關 心 的 是 確 保 手 術 結 果 能 夠 令 患 者 和 醫 院 都 感 到 滿 意 。 他 選 擇 與 英國 的3 D設計 和打印 專家進 行合作 ，因為 眾多實 際案例 已 反 復 證 明 ， 英 國 專 家 能 夠 確 保 復 雜 的 面 部 整 形 手 術 具 有可預測的治療結果。

放置切割導板

受損的腦膜(攝于開顱手 術后)

封閉前放置的植入體

設計

Oliver醫生首先向PDR(一家總部設在英國卡迪夫的 世 界 一 流 的 設 計 咨 詢 與 應 用 研 究 中 心 ) 簡 要 介 紹 了 基 本 情況，請求他們設計用于顱骨成形術的PSI顱骨板，以及 用于開顱 手術的定 制化手術 切割導板 。PDR 的3 D金屬打 印 合 作 伙 伴 是 雷 尼 紹 公 司 ， 這 是 一 家 世 界 領 先 的 工 程 科 技公司，在精密測量和醫療保健領域擁有專業技術。

醫 院 將 患 者 的 CT 掃 描 結 果 從 西 班 牙 傳 送 到 英 國 ， PDR 將 其 導 入 M IMICS® 軟 件 程 序 中 ， 然 后 轉 換 成 可 供 PDR建模的.stl文件。

PDR 使 用 G eomagic® Freeform® Plus 軟 件 ， 通 過 對顱骨 健康側 的鏡像 反射制 作了顱 骨板的 3D 虛擬模 型， 以達到左右對稱的美觀效果。

PDR 還 制 作 了 切 割 導 板 的 模 型 ， 該 導 板 將 放 置 到 顱 骨 上 ， 用 于 標 記 開 顱 手 術 的 邊 界 或 界 限 ， 同 時 為 手 術 期 間 的 徒 手 切割 操 作提 供 輔 助。 PDR 將 初 步設 計 發 回 給 Oliver 醫 生 進 行 第 一 次評 估。 Oliver 醫生 借 助 Skype™ 軟 件 ， 與 P DR 和 雷尼 紹西 班 牙 分 公 司的 代 表進 行 了 一次 僅 用時40分鐘的三方交流，便分享了他的設計修改意見。

制造

雷 尼 紹 收 到 經 zui 終 核 準 的 設 計 文 件 后 ， 立 即 在 位 于 英國Stonehouse的加工中心通過3D打印制作出植入體和 切割導板，并在兩周內將打印好的成品發回巴塞羅那。、

這些部件均為鈦合金材質，在雷尼紹AM250金屬3D 打印系統上進行制造，并根據Oliver醫生的要求對表面做 了拋光 處理。 部件所 用材料 具體為 Ti MG1 ，經測 試符合 ISO 10993第1部分標準，之后利用雷尼紹的X-flex™技術 對 材 料 進 行 了 處 理 。 此 舉 可 確 保 部 件 具 有 高 延 展 性 ， 這 對于防止其在手術中發生破損非常重要 — 例如，當患者 腦 部 的 硬 組 織 出 現 意 外 變 化 時 ， 可 能 需 要 調 整 植 入 體 ， 而這可能導致其破損。

要 達 到 出 色 的 美 觀 效 果 ， 意 味 著 顱 骨 板 輪 廓 需 要 精 確匹配患者的顱骨輪廓。

虛 擬 建 模 技 術 可 實 現 精 確 設 計 ： 顱 骨 板 需 要 足 夠 薄 以 保 持 美 觀 性 ， 同 時 還 要 有 足 夠 的 彈 性 ， 以 滿 足 所 有 其 他要求。顱骨板上應有額外螺釘孔，方便Oliver醫生靈活 固定植入體，還應有孔眼，方便流體傳輸和組織生長。

植入 體邊緣 超出切 割邊 緣8 mm — 這一 超出 部分 是 為了考慮切割刀具半徑和標準螺釘直徑。植入體設計使用 1.55 mm直徑的螺釘。這種設計自由度能夠通過增材制造技 術來實現：螺釘孔周圍的材料更厚一些，但植入體的總體厚 度只有0.5 mm ，以此滿足Oliver 醫生所要求 的 精 確 規 格 。

手術

Oliver 醫 生 特 別 指 出 ， 需 要 在 切 割 導 板 上 加 入 一 個 “ 手 柄 ” ， 它 可 在 進 行 開 顱 手 術 期 間 幫 助 定 位 導 板 ， 并 可 起 到 穩 固 導 板 和 改 進 該 導 板 人 體 工 程 學 使 用 的 效 果。導板上添加了一個箭頭以指示方向。

Oliver醫生決定使用切割導板標記開顱手術的邊界， 然 后 移 開 導 板 并 沿 著 標 記 進 行 徒 手 切 割 。 這 種 方 法 使 他 能 夠 輕 松 處 理 顳 區 周 圍 形 狀 復 雜 的 顱 骨 — 這 一 區 域 的 骨骼彎曲程度很大。

利用額外的冗余螺釘孔設計，Oliver醫生能夠在手術 過 程 中 zui 大 限 度 地 靈 活 選 擇 顱 骨 板 的 固 定 方 式 ， 他 設 計 了更多的固定選項，以便在出現復雜情況時迅速調整。手 術過程伴隨著yi定的風險，因此必須防范可能發生的各種 意外，植入體的這一設計給他又上了一道安全保險。

手 術 很 成 功 ， 沒 有 出 現 任 何 意 外 情 況 ， 顱骨 板 安 全 精確地安裝到位。

術后

患 者 四 天 后 出 院 ， 并 在 十 五 天 后 進 行 了 復 查 ， 之 后 每月檢 查一次。 她未出 現任何 并發癥 ，術后 CT 掃描顯 示 植入體性能良好。

Oliver 醫 生 在 描 述 3 D 打 印 植 入 體 給 患 者 帶 來 的 好 處 時 指 出 “ 患 者 的 頭 顱 外 形 非 常 美 觀 ” ， 并 補 充 說 “ 她 感 到非常滿意”。

PDR使用Geomagic® Freeform® Plus軟件完成設計、

結論

一 臺 常 規 的 腫 瘤 切 除 手 術 ， 在 采 用 了 外 科 醫 生 根 據 具體病例設計的PSI后，證明了其可帶來三個主要好處： 操作更加安全、患者更加滿意，以及手術用時更短。

安 全 始 終 是 zui 為 重 要 的 考 慮 因 素 ， 提 供 預 先 精 心 制 作 的 切 割 導 板 和 相 應 的 植 入 體 ， 有 助 于 消 除 因 手 術 中 的 徒 手 操 作 而 帶 來 的 風 險 。 Oliver 醫 生 的 結 論 ： “ 它 確 保 了手術jue對安全，不會為患者帶來任何風險。”

患 者 滿 意 度 也 十 分 重 要 ， PSI 的 精 確 設 計 有 助 于 外 科 醫 生 保 證 術 后 患 者 身 體 的 美 觀 性 。 正 如 其 他 更 為 復 雜 的 面 部 整 形 手 術 所 證 明 的 那 樣 ， 針 對 具 體 患 者 專 門 設 計 的植入體可進一步提高治療效果的一致性和可預測性。

向 Oliver醫生提供的物品(從左至右)：缺陷顱骨模型、切割導板、缺陷 部位切除后的顱骨模型、顱骨板

左側為包含缺陷部位的頭顱模型，右側為缺 陷部位已切除并放置有切割導板的頭顱模型

第 三個 優點 是， 這種 高效 的手 術方 法節 省了 30 % 的 手 術 時 間 。 正 如 O liver 醫 生 所 說 ： “ 各 種 部 件 按 照 計 劃 提 供 ， 這 令 我 們 能 夠 輕 松 準 備 手 術 。 手 術 期 間 無 需 對 產 品進行 調整。 使用 3D 打印的 切割導 板和植 入體 為我們 在 此類手術中節省了大約30%的時間。”

Oliver 醫 生 相 信 他 的 方 法 給 世 界 各 地 的 同 行 提 供 了 一 個 優 秀 的 示 范 。 他 評 論 道 ： “ 采 用 精 確 設 計 的 產 品 和 良 好 的 方 案 ， 可 確 保 手 術 能 夠 達 到 非 常 理 想 的 效 果 ， 這 很值得推薦。”

由 于 手 術 室 時 間 管 理 是 醫 院 提 效 降 本 的 關 鍵 ， 因 此 節省 3 0 % 的時 間對 于醫 院管 理方 和健 康經 濟學 者而 言意 義 重 大 。 所 節 省 的 每 一 分 鐘 手 術 時 間 都 能 夠 為 醫 療 機 構 省下大量的成本。

此 外 ， 縮 短 手 術 時 間 還 有 助 于 降 低 患 者 感 染 的 風 險、加速術后康復以及提高手術室的利用率。

這 一 將 設 計 專 家 、 外 科 醫 生 和 制 造 商 聯 系 起 來 的 數 字 化 工 作 流 程 ， 展 示 了 全 球 技 術 轉 移 和 跨 國 合 作 的 巨 大 力 量 。 它 所 蘊 含 的 潛 力 能 夠 讓 世 界 各 地 的 醫 院 都 有 機 會 獲 得 精 密 技 術 、 產 品 和 材 料 — zui 終 受 益 的 將 是 我 們 每 一個人。

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