3D打印技术在骨科临床的应用(课堂)课件.ppt

1、 打印技术在骨科临床的应用打印技术在骨科临床的应用 长沙市第三医院骨科长沙市第三医院骨科 雷雷 青青 .3D打印概念和原理p概念概念 又称为增材制造（又称为增材制造（additivemanufacturing AMadditivemanufacturing AM），），是一种以数字模型文件为基础，粉末状塑料或金属是一种以数字模型文件为基础，粉末状塑料或金属等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，无需传统加工机床和模具。技术，无需传统加工机床和模具。打印技术:一场悄然兴起的工业革命.模型制作模型制作2020世纪九世纪九十年代十年代手术辅手术辅

2、助工具助工具内植物内植物生物活生物活性材料性材料 打印精度和速度打印精度和速度3D打印技术的发展.3D打印技术的应用p组织器官培育为未来研究重组织器官培育为未来研究重 要方向要方向p航空航天、医疗健康、汽车、航空航天、医疗健康、汽车、模具模具制造、高等教育等行业制造、高等教育等行业.3D打印技术在医学的应用A.模型制作模型制作B.假肢制作假肢制作C.导板工具导板工具D.内植物（修补、填充或功能重建内植物（修补、填充或功能重建)E.人体组织、器官人体组织、器官.u 20132013年我科在湖南省内首次将年我科在湖南省内首次将3D3D打印技术应用于临床并获得理想临床效果打印技术应用于临床并获得理想

3、临床效果目前已从单纯的模型打印，扩展到手术导板、金属打印应用方面。目前已从单纯的模型打印，扩展到手术导板、金属打印应用方面。u 20142014年我院成立湖南省长沙市年我院成立湖南省长沙市3D3D打印临床应用研究所，为打印临床应用研究所，为3D3D打印技术在骨科打印技术在骨科的临床应用提供了研究平台。的临床应用提供了研究平台。u 目前应用目前应用3D3D打印技术已辅助完成相关手术打印技术已辅助完成相关手术7 70000余余例例 长 沙 市 第 三 医 院 骨 科长 沙 市 第 三 医 院 骨 科.3D模型的应用.CASE 1Female，16y高处坠落伤：骨盆骨折（高处坠落伤：骨盆骨折（C1.

4、2），右），右股骨干粉碎性骨折（股骨干粉碎性骨折（C1），右胫骨），右胫骨Pilon骨折骨折（C3）、右腓骨骨折）、右腓骨骨折（B2），腰），腰1压缩性骨折压缩性骨折.长 沙 市 第 三 医 院 骨 科长 沙 市 第 三 医 院 骨 科.p 术后术后 影像影像 资料资料长 沙 市 第 三 医 院 骨 科.p 术后半年随访影像学资料术后半年随访影像学资料.CASE 2Male 43岁高处坠落伤岁高处坠落伤 右胫骨平台骨折右胫骨平台骨折 Schatzker型型.长 沙 市 第 三 医 院 骨 科p在模型的基础上设计个性化的内固定在模型的基础上设计个性化的内固定.p 术后影像学资料术后影像学资料 关

5、节面平整关节面平整长 沙 市 第 三 医 院 骨 科长 沙 市 第 三 医 院 骨 科.CASE 3Male 45岁岁 Pilon骨折骨折.传统接骨板传统接骨板.u术后情况术后情况.辅助工具的应用.uMale 46岁岁 颈椎后纵韧带骨化症颈椎后纵韧带骨化症CASE 4.l术前设计术前设计l导板进一步优化导板进一步优化l术中情况术中情况.术后影像术后影像.CASE 5TKA新型截骨导板的使用新型截骨导板的使用 术前术前X片片.p 术中情况术中情况传统导板传统导板改良导板改良导板长 沙 市 第 三 医 院 骨 科.p 术后验证术后验证:模拟截骨和实际截骨一致模拟截骨和实际截骨一致长 沙 市 第 三

6、 医 院 骨 科长 沙 市 第 三 医 院 骨 科长 沙 市 第 三 医 院 骨 科长 沙 市 第 三 医 院 骨 科.p 术后情况：术后情况：截骨导板可提高截骨精度，获得截骨导板可提高截骨精度，获得 更好的下肢力线更好的下肢力线长 沙 市 第 三 医 院 骨 科.CASE 6umale 30male 30岁车祸伤岁车祸伤 双侧耻骨上下肢、骶骨骨折双侧耻骨上下肢、骶骨骨折（改良（改良Tile AO Muller Tile AO Muller 分型分型 C1.3C1.3型）型）.术前设计导板术前设计导板Crowl ACKahler DMClosed reduction and pemutaneo

7、us fixation of anterior colomn aeetabular fracturesJ 1Comput Aided Surg，2002，7(3)：169178 李明，徐荣明，校佰平，等髋臼前柱髓内螺李明，徐荣明，校佰平，等髋臼前柱髓内螺钉固定的解剖影像学钉固定的解剖影像学 研究及临床意义研究及临床意义JJ中中华创伤杂志，华创伤杂志，20092009，25(1)25(1)：15191519.术中情况术中情况.术后情况术后情况.CASE 7u Female 60Female 60岁岁 双侧双侧DDHDDH（Crowe Crowe 型）型）RL.DDH髋臼的解剖重建：髋臼的解剖重建

8、：髋臼真实中心位置髋臼真实中心位置 外展角及前倾角外展角及前倾角.术前设计确术前设计确定真臼和打定真臼和打磨方向磨方向.双侧髋臼双侧髋臼模拟放置模拟放置.RL.CASE 8u 55 55岁岁male male，术后外旋畸形，术后外旋畸形+短缩畸形短缩畸形 -旋转截骨导板旋转截骨导板长 沙 市 第 三 医 院 骨 科.u 三维成像技术三维成像技术+逆向工程软件逆向工程软件u 计算患侧胫骨远端外旋畸形角度计算患侧胫骨远端外旋畸形角度+模拟截骨矫模拟截骨矫 形形-3D-3D打印旋转截骨导板打印旋转截骨导板.u 术中矫形情况及术后术中矫形情况及术后X X线片：外旋角度基本纠正线片：外旋角度基本纠正长

9、沙 市 第 三 医 院 骨 科.u 术后术后1 1月随访月随访 外形及功能满意外形及功能满意长 沙 市 第 三 医 院 骨 科长 沙 市 第 三 医 院 骨 科.CASE 9 感染关节中的应用感染关节中的应用.p 传统方法传统方法.p 基于基于3D打印技术的打印技术的SPACE提取原假体数据制成模具提取原假体数据制成模具模具制成的模具制成的SPACE.p 比较比较.3D个性化内置物.uMale 53岁岁 C7椎体及附件破坏椎体及附件破坏-孤立性浆细胞瘤孤立性浆细胞瘤C5-7C5-7前方软前方软组织影增宽组织影增宽支持浆细胞瘤支持浆细胞瘤CASE 10.C7C7椎体及附件破坏、椎体及附件破坏、椎

10、体明显塌陷伴前椎体明显塌陷伴前脱位脱位.T1WIT2WI轴位轴位增强增强病变组织明显强化、椎管内占位病变组织明显强化、椎管内占位Fletcher C D，Unni K K，Mertens F.World Health Organization classification of tumour：Pathology and genetics of tumours of soft tissue and boneM.Lyon：IARC Press，2002：226-376 Kilciksiz S，Karakoyun-Celik O，Agaoglu F Y，et al.A review for soli

11、tary plasmacytoma of bone and extramedullary plasmacytoma J.Scientific World Journal，2012，10(895765)：1-6.少见少见0.4-5/100000存活时间存活时间7.5-12年年.计算机模拟计算机模拟C7C7椎体全切椎体全切模拟复位后，模拟复位后，设计个性化人设计个性化人工椎体及人工工椎体及人工椎板并设计椎椎板并设计椎弓根钉钉道弓根钉钉道脊柱不稳脊柱不稳神经受损神经受损放疗无效放疗无效需手术需手术.逆向工程软件逆向工程软件将椎板及椎体设计成孔隙结构将椎板及椎体设计成孔隙结构椎体的螺钉为锁定结构椎体的

12、螺钉为锁定结构.术中应用导板置钉术中应用导板置钉术中假体使用情况术中假体使用情况.使用导航模板置使用导航模板置钉精准度提高钉精准度提高.术后假体匹配良好术后假体匹配良好双侧椎动双侧椎动脉完整脉完整.术后术后5 5个月，肿瘤无复发，骨融合良好个月，肿瘤无复发，骨融合良好.CASE 11u Female Female，7070岁，右膝岁，右膝OAOA，内翻畸形，内侧平台，内翻畸形，内侧平台骨缺损骨缺损,3D,3D打印打印膝关节截骨导板和膝关节截骨导板和金属垫块金属垫块.术中情况术中情况长长 沙沙 市市 第第 三三 医医 院院 骨骨 科科长长 沙沙 市市 第第 三三 医医 院院 骨骨 科科长长 沙沙

13、 市市 第第 三三 医医 院院 骨骨 科科长长 沙沙 市市 第第 三三 医医 院院 骨骨 科科长长 沙沙 市市 第第 三三 医医 院院 骨骨 科科长长 沙沙 市市 第第 三三 医医 院院 骨骨 科科长长 沙沙 市市 第第 三三 医医 院院 骨骨 科科截骨导板截骨导板的使用的使用金属垫块金属垫块的使用的使用.长长 沙沙 市市 第第 三三 医医 院院 骨骨 科科长长 沙沙 市市 第第 三三 医医 院院 骨骨 科科长长 沙沙 市市 第第 三三 医医 院院 骨骨 科科术后影像术后影像下肢力线满意下肢力线满意.术后功能术后功能.CASE 12u male 65male 65岁岁 右髋骨性关节炎右髋骨性关节炎.术中应用术中应用.术后影像术后影像.术后一年影像术后一年影像术后一年术后一年CT提提示：髋臼骨长示：髋臼骨长入良好入良好.3D打印技术的优势打印技术的优势 将医患之间的交流简单化将医患之间的交流简单化 手术预演、缩短学习曲线手术预演、缩短学习曲线 减少手术创伤、缩短手术时间减少手术创伤、缩短手术时间 使手术更加精细化、减少手术并发症使手术更加精细化、减少手术并发症 疾病的治疗个性化、数字化疾病的治疗个性化、数字化 有利于患者恢复有利于患者恢复.谢谢谢谢 !Thank you!Thank you!.