昆明医院现3D立体打印机 可复制骨骼模型帮医生定位

时间:2013年08月30日 点击: 【字体:
昆明医院现3D立体打印机 可复制骨骼模型帮医生定位

 

这个看似烤箱的“铁柜”就是3D打印机

 

昆明医院现3D立体打印机 可复制骨骼模型帮医生定位

 

通过3D打印机复制出的骨骼 记者 刘筱庆 摄

如果某个节日你收到一份礼物,打开后发现是自己的一只耳朵或自己的脸,别感到惊恐,这不是美国大片,只是3D打印机的小试身手而已。目前,在解放军昆明总医院(43医院)里,就有一台3D打印机,可以复制出患者身体的任一骨头模型,误差在0.1%。

稀奇

这台打印机可打立体模型

市民熟悉的打印机,是将文字、图像、颜色等,通过机器打印在纸张、塑料上。而3D打印机,则能打印出三维立体模型,如杯子、骨头模型。

走进解放军昆明总医院附属骨科医院2楼的一间房子里,首先看到的是一个长宽都近3米的大型“铁柜”,铁柜子上有一个能打开的小门,旁边有一个液晶显示屏和近10个按钮。该院骨科医生罗浩天说,这就是3D打印机。

一旁的桌子上,还摆放着一些骨头模型,有脊椎骨,还有说不出来名字的模型。旁边还有十几个桶,里面装的都是原料——光敏树脂。3D打印机的工作原理,是将CT扫描出来的数据通过软件进行重建,形成三维图像,再通过打印机按照1:1的比例,整个制作出来。

操作

打印一个模型最快需40分钟

“那打印一块骨头模型需要多少时间呢?”记者好奇地问。“一般最快40分钟就能打印出来,就算是急诊也来得及。”罗浩天说。骨头模型的制作,是按层来划分的,以重建数据后骨头的某一个面为底层,一层层的浇筑上去。这台机器用的是树脂,使用的刻刀是激光器。

“能不能打印个东西看看呢?”记者问他。“可是可以,就是预热要很长时间。大概要半个小时吧。”他说完打开按钮,机器开始发出响声,走到机器背后,打开激光器开关,开始预热激光器。

等了20分钟,机器还是没有预热完毕。他说,激光器每扫一层需要5秒时间,一个颈椎模型大概是500至700层,大概4~5个小时。所制作的模型,误差在0.1%内。另外,制作时间的长短还和模型的大小有关,模型比较大的话,激光固化所烧的面就会大,时间也就相应长了。

运用

手术时3D模型可帮医生定位

让人好奇的是,这种3D打印机在医院里有什么用?对此,解放军昆明总医院附属骨科医院副主任、主任医师陆声说,这项技术在骨科的四肢骨折、关节置换、脊柱手术等领域都采用了,用得最多的是在导航模板上。

他说,这台打印机是2008年底购买的,对治疗复杂病例帮助很大,目前已经在近200位患者身上采用了。通过计算机模拟,可以做一个和手术中暴露区域相贴合的模板,帮助制定手术规划。动手术时,模板消毒后可带进手术室,贴在手术部位,帮助医生精确定位,完成打螺钉、切割等操作。相当于一个导航的作用。

罗浩天还举了一个列子。他说,脊柱侧弯这种情况一般发生在小孩身上,术前患者要做一次CT扫描,CT扫描是断层扫描,手术中还要一直用移动式C背透视。用了3D打印机打印出模型后,手术中就基本不用透视了,可以减轻术中的辐射量。所以使用了3D打印技术后,在创伤手术、脊柱手术和关节置换手术精确性均较以前有了很大的提高。

案例

它能帮助患者恢复膝关节

既然能打印出患者任何骨头的模型,那能不能打印出骨头,来替换病人病变的骨头呢。

陆声听了后说,每一台3D打印机,在出厂时就限定了它能打印什么材质,有的能打树脂,有的能打金属。现在的关节,很多都是合金的,很难用3D打印机把合金骨头打印出来,人体的骨头没有材料可以代替。但是,3D打印机可以帮助打印出一模一样的骨头来。

陆声说,2010年医院来了个女性患者,因外伤膝关节半块没有了,主治医生想到了这台3D打印机。先对这位女性患者另一条腿的膝关节进行扫描,在电脑上构建出大小、尺寸一样的三维模型,然后通过3D打印机打印出模型。最后,参照这个打印出来的膝关节模型,对异体膝关节进行精雕细刻,让这个异体膝关节变成她自己的关节。听了后,记者好奇地问:“那手术效果怎么样呢?”陆声说:“效果很好。”去年底,她还来到医院,上下楼梯都没问题,还结婚生了小孩。

费用

花费不高只是医保暂不能报

“打印模型,要不要收费呢?”记者问。

陆声说:“因为进口的光敏树脂很贵,2000多元1公斤,所以要适当收点材料费,但不会很贵。”3D打印在医学上是比较新的东西,目前还没有进入医保的范畴。

3D打印机不仅在医学上使用,还能在很多领域使用,可以制作特殊的实验工具,复制珍贵的工艺品,甚至打印出能像真的心脏一样跳动的心脏组织。罗浩天说,国外还有一些孕妇,怀胎几个月后,通过扫描构建出腹中胎儿的摸样,然后用3D打印机打印出胎儿模型,留作将来的纪念。

 

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