3D打印技術(shù)提升大型動(dòng)物醫(yī)療救治水平

來(lái)源： Stratasys

動(dòng)物醫(yī)療與人類醫(yī)療并沒(méi)有太大區(qū)別。兩者除了明顯的生理差異，其目標(biāo)是一致的，即為患者提供最佳的治療效果，同時(shí)最大限度地降低干預(yù)程度。但是，用于治療動(dòng)物的技術(shù)水平卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于用于人類的醫(yī)療技術(shù)。佛羅里達(dá)大學(xué)的獸醫(yī)學(xué)博士正在努力改變這種狀況。

通過(guò)3D打印來(lái)提升護(hù)理和教學(xué)
用于人類醫(yī)療的3D打印應(yīng)用已非常成熟，并且將繼續(xù)推動(dòng)新的治療創(chuàng)新。Adam Biedrzycki博士是佛羅里達(dá)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院的助理教授，專攻大型動(dòng)物臨床科學(xué)，他非常了解3D打印技術(shù)對(duì)于醫(yī)療的重要性。他也指出，3D打印應(yīng)用已經(jīng)逐漸應(yīng)用到小型動(dòng)物醫(yī)療中，但對(duì)于一些大型動(dòng)物，比如馬匹，卻并非如此。

作為一名整形外科醫(yī)生，Biedrzycki博士已經(jīng)看到3D打印技術(shù)為人類醫(yī)療帶來(lái)了諸多益處，他相信這項(xiàng)技術(shù)也可以大大改善大型動(dòng)物醫(yī)療。比如縮短手術(shù)時(shí)間、減少侵入性治療、加快患者康復(fù)速度，并最終提升患者療效。

Biedrzycki博士說(shuō)道：
在我開(kāi)始使用3D打印技術(shù)之前，在馬的治療應(yīng)用這塊是一片空白的。但我并不是首開(kāi)先河，我借鑒了其他人的經(jīng)驗(yàn)并改良應(yīng)用到動(dòng)物身上。

他和他的團(tuán)隊(duì)將該技術(shù)應(yīng)用于多個(gè)方面，包括為患者定制的手術(shù)導(dǎo)板、假肢和植入物。

Biedrzycki博士重點(diǎn)介紹了從馬蹄切除角質(zhì)瘤或腫瘤的過(guò)程，這是3D打印技術(shù)提升動(dòng)物醫(yī)療水平的案例之一。Biedrzycki博士先對(duì)馬蹄進(jìn)行CT掃描，然后使用3D打印技術(shù)定制了一個(gè)手術(shù)導(dǎo)板來(lái)切除腫瘤。這種方法確保手術(shù)過(guò)程更有針對(duì)性，既縮短了手術(shù)時(shí)長(zhǎng)，又可以減少對(duì)動(dòng)物的麻醉。

Biedrzycki博士說(shuō)道：
對(duì)我而言，現(xiàn)在我能夠看到一些過(guò)去看不到的部位，并進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃。3D打印技術(shù)的確大大提高了手術(shù)的精確度。

他表示，3D打印技術(shù)已經(jīng)改變了這項(xiàng)手術(shù)的常規(guī)用時(shí)。在以前，這項(xiàng)手術(shù)需要數(shù)小時(shí)，而有了3D打印，從開(kāi)始到結(jié)束只需要20或30分鐘。

馬蹄的CAD模型，藍(lán)色部分為3D打印的手術(shù)導(dǎo)板。

Biedrzycki博士想憑借3D打印技術(shù)來(lái)提升醫(yī)師的專業(yè)能力，以及對(duì)動(dòng)物主人的教育工作。他指出，在向客戶解釋手術(shù)程序時(shí)，他們通常只會(huì)點(diǎn)頭同意，但并沒(méi)有真正理解他們的動(dòng)物將會(huì)經(jīng)歷什么。而3D打印的模型和工具讓客戶可以在三維空間里看到并感受到，讓溝通變得更加清晰。

Biedrzycki博士說(shuō)道：
能準(zhǔn)確解釋動(dòng)物身上發(fā)生了什么以及我們將如何實(shí)施手術(shù)，對(duì)客戶而言，至關(guān)重要。

使用FDM技術(shù)革新治療方法并降低成本
醫(yī)療3D打印技術(shù)有很多，但Biedrzycki博士認(rèn)為FDM技術(shù)是他的最佳選擇。他所在的大學(xué)使用Stratasys Fortus 450mc™ 3D打印機(jī)滿足他們最嚴(yán)格的打印需求。

Biedrzycki博士說(shuō)道：
Fortus 450mc所具備的高產(chǎn)能、高精確度，能夠滿足我們?cè)S多打印需求。

Fortus 450mc還擁有打印碳纖維和生物相容性材料的能力，能提供更多樣的應(yīng)用。FDM® Nylon12CF(碳纖維)的強(qiáng)度足以在某些應(yīng)用中代替金屬。

Biedrzycki博士列舉了一個(gè)獨(dú)特的、目前已經(jīng)停產(chǎn)的手術(shù)工具，這個(gè)工具最初是由大學(xué)的一臺(tái)金屬3D打印機(jī)制作而成。該工具需要額外的后處理流程，增加了生產(chǎn)成本。Biedrzycki博士稍微調(diào)整了設(shè)計(jì)，然后使用FDM Nylon 12CF來(lái)打印。他說(shuō)道:“我們可以一次打印10個(gè)工具，相同剛度下，成本只有金屬工具的十分之一。”

3D打印也可以在其他方面降低成本。作為從醫(yī)療設(shè)備供應(yīng)商處購(gòu)買昂貴器械的替代方案，他們可以根據(jù)需要來(lái)輕松設(shè)計(jì)、打印和調(diào)整手術(shù)工具，且結(jié)果喜人。

Biedrzycki博士表示:“制作不同尺寸的刮匙或其他為手術(shù)所用的東西變得非常簡(jiǎn)單�！蓖瑯拥牡览恚�用于培訓(xùn)學(xué)生和住院醫(yī)生的矯形板也可以用3D打印來(lái)制作，這些矯形板的市場(chǎng)售價(jià)高達(dá)800美元。為了避免這筆高昂的開(kāi)銷，他的團(tuán)隊(duì)使用熱塑塑料3D打印矯形板，為住院醫(yī)生提供了寶貴的、頗具性價(jià)比的培訓(xùn)。

高性能的FDM材料還能支持其他應(yīng)用，例如移植。FDM技術(shù)所具備的設(shè)計(jì)自由度可以用于設(shè)計(jì)和打印患者特定的植入物，以匹配患者的解剖結(jié)構(gòu)。例如，Biedrzycki博士的團(tuán)隊(duì)使用生物相容性材料ULTEM™ 1010樹(shù)脂制作了植入物，來(lái)修復(fù)馬匹面部骨骼。該植入物是基于CT掃描的動(dòng)物生理學(xué)CAD模型制作而成，與金屬的修復(fù)植入物相比，具有生物相容性的熱塑塑料成本更低，為動(dòng)物主人節(jié)省了手術(shù)開(kāi)銷。

△金色的ULTEM™ 1010樹(shù)脂植入物貼合到馬匹面部骨骼的模型上。

在另一個(gè)3D打印技術(shù)如何提高動(dòng)物生活的杰出案例中，Biedrzycki博士使用3D打印的假體修復(fù)了山羊變形的羊蹄。

△在治療前山羊變形的羊蹄

△使用 3D 打印的羊蹄假體