人工智能3D打印技術(shù)目前已在骨科手術(shù)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。解決了骨科手術(shù)“看不見(jiàn)、打不準(zhǔn)、拿不穩(wěn)”的難題,術(shù)前醫(yī)生可以根據(jù)3D打印出的全真模型進(jìn)行手術(shù)入路的精準(zhǔn)定位,合理規(guī)劃手術(shù)方案,在手術(shù)過(guò)程中操作輕松、得心應(yīng)手。
髂骨是髖關(guān)節(jié)重要的組成部分,56歲的張阿姨由于患了髂骨腫瘤,連最愛(ài)的廣場(chǎng)舞也跳不動(dòng)了。近日,武漢大學(xué)人民醫(yī)院骨關(guān)節(jié)外科副教授周建林團(tuán)隊(duì)利用人工智能3D打印技術(shù),打印出張阿姨的髖臼髂骨缺損全真定位模型,并通過(guò)定制導(dǎo)板“導(dǎo)航”手術(shù),為她精準(zhǔn)實(shí)施了腫瘤切除。術(shù)后5天,張阿姨已能下地行走。
傳統(tǒng)的骨科手術(shù)僅僅根據(jù)影像學(xué)結(jié)果及手術(shù)醫(yī)生的臨床經(jīng)驗(yàn)實(shí)施,不僅操作不夠精準(zhǔn),而且創(chuàng)傷大、手術(shù)時(shí)間長(zhǎng),操作稍有不當(dāng)就可能引起并發(fā)癥。而且醫(yī)生憑經(jīng)驗(yàn)判斷骨腫瘤邊界,過(guò)多切除會(huì)增大損傷關(guān)節(jié)正常骨組織的風(fēng)險(xiǎn),造成不必要的傷害;切除不夠則無(wú)法徹底清除腫瘤,導(dǎo)致骨病變組織殘留,致使骨強(qiáng)度降低,病人除了會(huì)繼續(xù)疼痛外,二次手術(shù)治療也將加大醫(yī)生的操作難度。此外,傳統(tǒng)手術(shù)過(guò)程中需要反復(fù)進(jìn)行影像透視以判斷切除程度,而高頻次的射線照射會(huì)對(duì)病人身體造成損害。
周建林表示,國(guó)內(nèi)有醫(yī)生通過(guò)對(duì)股骨遠(yuǎn)端腫瘤患者進(jìn)行術(shù)前CT掃描采集數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)中,利用計(jì)算機(jī)CAD軟件建模,在模型上模擬手術(shù),再依據(jù)腫瘤的邊界利用3D打印制作的手術(shù)切除模板,在術(shù)中引導(dǎo)骨腫瘤切除。術(shù)后患者隨訪數(shù)據(jù)顯示,病灶處無(wú)復(fù)發(fā)、感染及斷裂等現(xiàn)象發(fā)生。運(yùn)用這一方法,不僅可以提高手術(shù)的精確性,還可以讓手術(shù)時(shí)長(zhǎng)減少一多半。
此次,周建林團(tuán)隊(duì)也采用了同樣的方法。他們?cè)谑中g(shù)前對(duì)張阿姨的髖臼髂骨按照1∶1的比例進(jìn)行重建,并借助人工智能3D打印技術(shù)打印出全真定位模型,設(shè)計(jì)好腫瘤刮除路徑方案,并成功實(shí)施髖臼骨質(zhì)病損切除+髖臼修補(bǔ)術(shù),在空腔內(nèi)植入人工骨材料同種異體骨。
術(shù)后X光片顯示,髂骨腫瘤全部被精準(zhǔn)刮除,術(shù)后檢查髖關(guān)節(jié)活動(dòng)度無(wú)異常,手術(shù)效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
周建林團(tuán)隊(duì)此次運(yùn)用的人工智能3D打印技術(shù)在打印過(guò)程中可以進(jìn)行自主學(xué)習(xí),分析打印問(wèn)題,改善模型質(zhì)量,縮短打印時(shí)間,更快捷地創(chuàng)建出更精確、真實(shí)的模型。目前這種技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)用于醫(yī)療器械、醫(yī)療模型、康復(fù)器械等的制造。
武漢大學(xué)人民醫(yī)院骨外科主任彭昊指出,人工智能3D打印技術(shù)目前已在骨科手術(shù)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。解決了骨科手術(shù)“看不見(jiàn)、打不準(zhǔn)、拿不穩(wěn)”的難題,術(shù)前醫(yī)生可以根據(jù)全真定位模型進(jìn)行手術(shù)入路的精準(zhǔn)定位,合理規(guī)劃手術(shù)方案,在手術(shù)過(guò)程中操作輕松、得心應(yīng)手。
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