埃肯有机硅与中国医学科学院整形外科医院合作,助力外耳再造技术

3D打印生物医疗
2023
10/18
09:19
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来源 :埃肯 Elkem

目前,治疗先天性小耳畸形的金标准是使用患者自身的肋软骨进行耳部再造(又称外耳再造)。但是,外耳再造的手术难度较高,面临着肋软骨变异大、上手慢、供区损伤等风险,需要外科医生经过反复训练和术前模拟才能成功。

中国医学科学院整形外科医院外耳一中心长期致力于先天性小耳畸形的诊治、相关临床与基础研究,是国内外在外耳畸形诊治方面完成病例数量最多、最具实力的中心之一。
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开发和应用肋软骨教具是该中心提高外耳再造的诊疗质量和技术推广的重要措施之一。

目前,业界积极采用有机硅教具来代替动物软骨、肥皂、胡萝卜等材料进行手术训练和术前模拟,但仍然面临以下难点:

1、现有的翻模铸造制作方法只适合批量制作外形大小完全相同的教具,无法满足患者的手术定制需求
2、有机硅教具的生物力学性质不一定接近天然肋软骨,有机硅配方尚有进一步探索创新的空间
3、3D打印的有机硅肋骨外形不一定精确,成品可能与CAD模型有误差

埃肯有机硅凭借在3D打印有机硅材料领域的丰富经验,与中国医学科学院整形外科医院外耳一中心合作,为3D打印的肋软骨教具提供更好的有机硅解决方案,并通过各种试验和活动,验证最终成品质量。

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图1.3D打印有机硅肋软骨模型制作及应用示意

强强联手,共同开发的有机硅肋软骨教具有哪些优点?
具备与天然肋骨相似的生物力学性能

生物力学试验显示,埃肯提供的3D打印有机硅解决方案,具备和天然肋软骨教具相似的生物力学性能,能够帮助医师在练习中模拟真实手术情况。

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图2.肋软骨和有机硅材料的机械性能

具备优良的保真度

通过流变试验证实,埃肯提供的3D打印有机硅解决方案,使打印出来的教具有优良的保真度。

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图3. 打印性能 (A) 三维数字化和 3D 打印有机硅耳廓模型。(B) 三维数字化和 3D 打印有机硅鼻模型。(C) 三维数字化和 3D 打印有机硅肋软骨模型。(D)3D 打印硅胶模型的打印正确性。

显著提升手术训练/术前模拟效果

耳支架手工制作课程和术前模拟的反馈显示,使用该教具帮助医师提高支架雕刻速度,树立对正式手术的信心。教具还能够帮助医师优化手术方案,减少供区损伤。

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图4. 耳支架手工制作课程。(A) 高级外科医生和住院医师应用 3D 打印模型的学习曲线。(B) 住院医师训练前和训练后的支架制作时间。(C) 高级外科医生和住院医师学习曲线线性拟合的量化斜率。(D) 报告了 10 名住院医师的训练前和训练后手工制作信心。(E) 外科医生主观感受的总分。(F) 一位资深外科医生正在演示如何用打印模型制造耳朵框架。

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图5. 术前模拟。个性化 3D 打印硅胶模型(A) 耳支架的术前(B) 和术中(C) 设计。红色箭头和方框标记了在术前模拟中节省下的第六肋软骨。

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埃肯始终关注3D打印技术在医疗领域的发展,多年来为该领域的技术创新提供量身定制的有机硅解决方案。作为全球领先的有机硅供应商之一,我们坚持用专业技术提升医疗保健质量,助力医疗技术发展。


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