1、3D技术在手部再造中的应用与护理技术在手部再造中的应用与护理仁慈医院仁慈医院Company Logo 3D技术的定义技术的定义13D打印在医学领域中的应用打印在医学领域中的应用23D打印技术的优劣打印技术的优劣3术后的护理术后的护理4Company Logo 3D打印技术的定义打印技术的定义v3D打印技术打印技术(又称快速成型技术又称快速成型技术)v原理原理:采用分层加工、叠加成形的方式逐层增加材采用分层加工、叠加成形的方式逐层增加材料来生成料来生成3D实体。实体。v3D打印技术可以打印技术可以 制作任意复杂几何形状的实体，制作任意复杂几何形状的实体，不受传统加工方法的限制，很大程度上提升了生
2、不受传统加工方法的限制，很大程度上提升了生产效率，可以实现单件、个性化产品的快速制产效率，可以实现单件、个性化产品的快速制 作。作。随着随着3D打印技术的发展，该技术被越来越多应用打印技术的发展，该技术被越来越多应用于医学领域于医学领域Company Logo 3D 骨组织打印的基本框架的特性骨组织打印的基本框架的特性易打印性与缺损部分的契合性良好生物相容性与可塑性骨 诱导性与力学稳定性框架特点框架特点Company Logo Company Logo Company Logo 医学领域医学领域3D打印的应用打印的应用三维印刷技术 3DP1选择性激光烧结技术SLS2选区激光熔化技术SLM3熔融
3、沉积造型技术FDM4Company Logo 医学领域医学领域3D打印的应用打印的应用v三维印刷技术三维印刷技术 3DPv常采用非金属粉末材料，通过逐层常采用非金属粉末材料，通过逐层 粘结制粘结制备零件，常用于非承重要求的零件制作。备零件，常用于非承重要求的零件制作。Company Logo 医学领域医学领域3D打印的应用打印的应用v选择性激光烧结技术选择性激光烧结技术SLSv可采用多种材料，如塑料、陶瓷、金属等可采用多种材料，如塑料、陶瓷、金属等，可用于制作定位导板模型，可用于制作定位导板模型，制件强度高制件强度高，材料利用率高。，材料利用率高。Company Logo 医学领域医学领域3D
4、打印的应用打印的应用v选区激光熔化技术选区激光熔化技术SLMv常采用钛合金等材料，用于制备颅骨、颧常采用钛合金等材料，用于制备颅骨、颧骨部位缺损的、具有一定承载能力的定制骨部位缺损的、具有一定承载能力的定制化假体化假体 等。等。Company Logo 医学领域医学领域3D打印的应用打印的应用v熔融沉积造型技术熔融沉积造型技术FDMv一般是热塑性材料，如蜡、一般是热塑性材料，如蜡、ABS树脂，常树脂，常应用于制备手术策划的骨骼模板或者生物应用于制备手术策划的骨骼模板或者生物骨。骨。Company Logo 医学领域医学领域3D打印的应用打印的应用v创伤、肿瘤切除、手术翻修、畸形矫正及创伤、肿瘤
5、切除、手术翻修、畸形矫正及感染等原因均可造成骨质缺损并进而引起感染等原因均可造成骨质缺损并进而引起骨延迟愈合或不愈合，骨延迟愈合或不愈合，迄今骨缺损及骨不迄今骨缺损及骨不愈合仍是骨科临床需要解决的重要问题。愈合仍是骨科临床需要解决的重要问题。目前，治疗骨缺损的方法主要包括自体骨目前，治疗骨缺损的方法主要包括自体骨移移 植、异体骨移植以及人造材料填补。众植、异体骨移植以及人造材料填补。众所周知，自体骨移植是治疗骨缺损最主要所周知，自体骨移植是治疗骨缺损最主要也是最可靠的方法，但风险极大，最近我也是最可靠的方法，但风险极大，最近我科室在郑大伟主任的带领下顺利的完成了科室在郑大伟主任的带领下顺利的完
6、成了这样一个全新技术的应用手术这样一个全新技术的应用手术 Company Logo 医学领域医学领域3D打印的应用打印的应用 患者,男，32岁，半年前不小心被机器压伤左手，致第2-5指缺损，于本院救治，患者伤口污染严重，不具备断指再造条件，一期选择腹部皮瓣修复创面，半年后伤口疤痕软化，二次手术时机成熟。v 由于患者左手手部组织损伤严重，局部广泛疤痕增生，残肢与周围血管、神经关系不明。在以往，医生只能通过患者X光片进行术前分析，但X光片是平面化影像，需要医生充分发挥立体想象空间，凭借经验进行手术，稍有闪失，即可造成指体坏死、截指的严重后果。v 郑主任采取了3D打印技术，为患者进行手术Compan
7、y Logo v 传统 3D技术v 传统再造方法:v 凭借医生经验大致设计，截取的脚趾按缺损量扩大1.1倍切取，然后进行修剪，造成患者身体组织浪费，对供区造成过度损伤，影响患者行走。v 3D技术:v 利用CT重建患者左、右手三维图像，利用右手镜像模拟设计，打印出患者1：1左手模型。该一模型可以精确地显示出缺损“指体”的长短、粗细，血管、神经的解剖位置。Company Logo 医学领域医学领域3D打印的应用打印的应用v现在我们大家来共同看一组该患者在临床现在我们大家来共同看一组该患者在临床手术中使用手术中使用3D打印技术应用的图片打印技术应用的图片Company Logo 手术前手术前Comp
8、any Logo Company Logo Company Logo Company Logo Company Logo Company Logo Company Logo 医学领域医学领域3D打印的应用打印的应用v 由此看出，在3D打印技术的帮助下可以进行精确的术前设计，医生对患者左手的小指、无名指进行再造，让其左手日后重新拥有拿捏功能。v 此次将3D打印技术应用于手指再造的治疗，在我省尚属首次。Company Logo 医学领域医学领域3D打印的应用打印的应用v图图1术前策划流程图，对于修复部位与原型术前策划流程图，对于修复部位与原型相匹配模型设计是这项技术的难点。可以相匹配模型设计是这项
9、技术的难点。可以根据特定患者的根据特定患者的CT数据来逆向建模，这数据来逆向建模，这 样样极大地减少模型出错的可能性，有利于建极大地减少模型出错的可能性，有利于建立准确的患处模型。除了进行术前模拟策立准确的患处模型。除了进行术前模拟策划，还可以通过划，还可以通过3D打印技术模型向患者及打印技术模型向患者及家属详细讲解病变的复杂性及手术操作的家属详细讲解病变的复杂性及手术操作的危险性，取得患者及家属的理解与配合。危险性，取得患者及家属的理解与配合。Company Logo CT数据手手术术前的策前的策划划流程流程图图(图图1）1逆向CAD建模 23D打印实体模型3术前策划4Company Log
10、o 医学领域医学领域3D打印的应用打印的应用v图图2手术辅助器械的应用手术辅助器械的应用 通常在患者的二通常在患者的二维影像中无法获取缺损部位空间隐藏的信维影像中无法获取缺损部位空间隐藏的信息，为保证使病变部位的解剖形态具体化息，为保证使病变部位的解剖形态具体化，并根据具体的情况制作，并根据具体的情况制作 专门的辅助器械专门的辅助器械，应用，应用3D打印技术建立需手术部分的模型打印技术建立需手术部分的模型，并制作与之相匹配的导板等辅助器械，并制作与之相匹配的导板等辅助器械，可有效的保证手术的质量。可有效的保证手术的质量。图图2为手术辅助为手术辅助器械设计流程图，其中根据患处逆向器械设计流程图，
11、其中根据患处逆向CAD模型进行导板等辅助器械的设计是整个过模型进行导板等辅助器械的设计是整个过程的关键。程的关键。Company Logo CT数据手手术辅术辅助器械助器械设计设计流程流程图图（图图2）1逆向CAD健模 2设计辅助器械33D打印患处模型与辅助器械4手术5Company Logo 医学领域医学领域3D打印的应用打印的应用v 定制假体中的应用定制假体中的应用 由于患者的骨骼结构因人而异，所以由于患者的骨骼结构因人而异，所以根据特定患者的根据特定患者的CT或或MRI数据而来设计并制作种植体，这数据而来设计并制作种植体，这样极大地减少了假体制作的样极大地减少了假体制作的 出错几率，实现
12、了假体制造出错几率，实现了假体制造和植入的和植入的“个性化个性化”。目前，。目前，3D打印技术已广泛应用于打印技术已广泛应用于颅骨、眼眶、颌骨及牙假体、耳廓假体、人工骨盆等颅骨、眼眶、颌骨及牙假体、耳廓假体、人工骨盆等 的的个性化制作。个性化制作。图图3为定制假体设计流程图，定制化假体是为定制假体设计流程图，定制化假体是根据患者自身的信息和数据制作的，对假体与身体的适配根据患者自身的信息和数据制作的，对假体与身体的适配性要求很高。因此在设性要求很高。因此在设 计过程中，不仅要精确设计缺损计过程中，不仅要精确设计缺损部位的形状，使假体可以嵌入缺损部位中，增强边缘密封部位的形状，使假体可以嵌入缺损
13、部位中，增强边缘密封性，使固位稳定，而且还要准确的设计假体的力学强度，性，使固位稳定，而且还要准确的设计假体的力学强度，从而保证假体的应力分布从而保证假体的应力分布Company Logo CT数据定制假体定制假体设计设计流程流程图图（图图3）1逆向CAD健模 2设计假体33D打印患处模型与假体制作4实体使用5Company Logo 3D打印打印优势优势缩短手术时间，提高手术效率生物相容性良好解决复杂的医疗手术问题个性化定制稳定性与精确性Company Logo v（1）优势）优势 3D打印的优势：打印的优势：v 稳定性与精确性。目前的外科整形存在一稳定性与精确性。目前的外科整形存在一 系列
14、复杂的系列复杂的结构处理问题，如颅面骨三维结构的定位、移动和重建，结构处理问题，如颅面骨三维结构的定位、移动和重建，软组织形态结构的三维重建等，对定位的精确度要求极高软组织形态结构的三维重建等，对定位的精确度要求极高，这也是传统整形外科技术的瓶颈。这也是传统整形外科技术的瓶颈。3D打印技术的显著打印技术的显著的优势在于的优势在于 有精准有精准“提前预演提前预演”，不仅具有极高的稳定，不仅具有极高的稳定性和精准性，而且能性和精准性，而且能 保证修复的结果与就医者的心理预保证修复的结果与就医者的心理预期相一致。期相一致。v 个性化定制。个性化定制。3D 打印可以根据每位整形者整形部位的打印可以根据
15、每位整形者整形部位的特征特征“量体裁衣量体裁衣”，打造完，打造完 全契合身体构造的部件。全契合身体构造的部件。Company Logo v解决复杂的医疗手术问题。例如，头解决复杂的医疗手术问题。例如，头 部手术属部手术属高风险性复杂手术，通过高风险性复杂手术，通过3D打印技术模拟演练以打印技术模拟演练以及精准及精准 的操作可降低其手术风险。的操作可降低其手术风险。v生物相容性良好。生物相容性良好。Stratasys公司在生公司在生 物相容物相容性方面的技术突破使得性方面的技术突破使得3D打印面部骨骼整形的术打印面部骨骼整形的术后并发症后并发症 概率大大降低。如概率大大降低。如PolyJet光聚
16、合物材光聚合物材料已通过包括细胞毒性、基料已通过包括细胞毒性、基 因毒性、迟发型超敏因毒性、迟发型超敏反应、过敏性和美国药典塑料反应、过敏性和美国药典塑料 VI 级级5 项医疗项医疗 审审批。批。v缩短手术时间，提高效率。缩短手术时间，提高效率。Company Logo 劣势劣势主导 的技术标准、开发平台尚未确立，技术研发和推广应用还处于无 序状态。3D 打印技术可以复制很多东西，对人体 指纹、虹膜的复制可能导致生物特征识别技术失败，涉及到社会 稳定、伦理道德等问题。3D打印的个性化定制很难形成规模效 应，产业化能力低。设备及材料的成本费用高，难以大面积推 广。尚有许多技术未突破，能整形部位只
17、限制在少数几种。国内缺乏掌握3D医用整 形技术的专家及医疗团队。劣势Company Logo v（2）劣势）劣势 相对于传统整形行业，相对于传统整形行业，3D打印的劣势打印的劣势也较为突出：也较为突出：v主导主导 的技术标准、开发平台尚未确立，技术研的技术标准、开发平台尚未确立，技术研发和推广应用还处于无发和推广应用还处于无 序状态。虽然在序状态。虽然在2012年中年中国成立了国成立了3D打印技术产业联盟，但其发打印技术产业联盟，但其发 展的步伐展的步伐仍然较慢。仍然较慢。v3D 打印技术可以复制很多东西，对人体打印技术可以复制很多东西，对人体 指纹指纹、虹膜的复制可能导致生物特征识别技术失败
18、，、虹膜的复制可能导致生物特征识别技术失败，涉及到社会涉及到社会 稳定、伦理道德等问题。稳定、伦理道德等问题。Company Logo v3D打印的个性化定制很难形成规模效打印的个性化定制很难形成规模效 应，产业应，产业化能力低。化能力低。v设备及材料的成本费用高，难以大面积推设备及材料的成本费用高，难以大面积推 广。广。v尚有许多技术未突破，能整形部位只限制在少尚有许多技术未突破，能整形部位只限制在少数几种。数几种。3D 打印基本上还是打印基本上还是“硬打印硬打印”，在双眼，在双眼皮等简单手术中因其和原有皮等简单手术中因其和原有 技术相比无明显优势技术相比无明显优势，难以打开市场。，难以打开
19、市场。v国内缺乏掌握国内缺乏掌握3D医用整医用整 形技术的专家及医疗团形技术的专家及医疗团队。队。Company Logo 术后护理术后护理 Company Logo 稳稳定定,患患肢肢用用石石膏膏托托固固定定于于功功能能位位并并抬抬高高，防防止止受受压压。v注注意意保保温温,室室温温保保持持在在2528,局局部部立立灯灯照照射射710天天（防防烫烫伤伤）,避避免免寒寒冷冷刺刺激激,防防止止血血管管痉痉挛挛.v实实施施“三三抗抗”确确保保手手术术成成功功（用用药药的的护护理理)v抗抗凝凝血血:常常用用药药物物有有低低分分子子右右旋旋糖糖苷苷,阿阿司司匹匹林林,潘潘生生丁丁v抗抗感感染染:选选用
20、用有有效效抗抗生生素素,严严格格执执行行消消毒毒隔隔离离制制度度,限限制制探探视视人人员员,防防止止交交叉叉感感染染.v抗抗痉痉挛挛:镇镇静静止止痛痛,保保温温防防寒寒,严严禁禁吸吸烟烟,使使用用解解痉痉药药物物。Company Logo 一般护理一般护理括括局局部部皮皮肤肤温温度度、颜颜色色、肿肿胀胀程程度度、毛毛细细血血管管返返流流情情况况一一般般要要求求术术后后10天天内内，每每1-2小小时时测测量量一一次次并并作作好好记记录录，及及时时准准确确判判断断血血管管危危象象的的发发生生。v密密切切观观察察病病人人的的生生命命体体征征及及时时正正确确的的补补充充血血容容量量。v密密切切观观察察
21、局局部部敷敷料料渗渗血血情情况况。v做做好好心心理理护护理理，做做好好基基础础护护理理。满满足足病病人人生生活活需需要要。Company Logo 血管危象的观察血管危象的观察组组织织明明显显肿肿胀胀，皮皮肤肤颜颜色色由由暗暗红红紫紫紫紫黑黑。v动动脉脉静静脉脉同同时时栓栓塞塞时时兼兼有有二二者者表表现现：皮皮肤肤呈呈灰灰暗暗色色，最最后后变变成成紫紫黑黑色色。Company Logo 时时内内，尤尤以以术术后后24小小时时多多见见。出出现现血血管管危危象象可可在在短短时时间间内内（12小小时时）密密切切观观察察，应应针针对对原原因因，积积极极处处理理，处处理理后后无无效效，则则早早期期探探查查，否否则则延延误误时时机机，造造成成失失败败。谢谢！谢谢！
