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个性化3D打印的膝关节植入物或将帮助成千上万的关节炎患者

2021-07-18 20:55     来源:三迪时空聚焦3D打印     3D打印
一种使用3D打印植入物的突破性新疗法,在未来或将为数以万计的膝关节骨性关节炎患者带来缓解,在虚拟“仿真”试验证明安全性之后,该疗法已获准在英国患者中试用。

巴斯大学治疗创新中心(CTI)工程师开发的个性化早期膝关节骨性关节炎治疗方法,主要使用3D金属打印技术,能够制造出完全适合每个病人的个性化医疗级钛合金板。

TOKA疗法改善了用于重新调整患者膝关节的高位截骨(HTO)钢板的手术过程和配合,使其比现有的普通钢板更稳定、更舒适、更能承受重量。

该技术还简化了HTO手术,使手术更快,因此更安全。

在一项基于计算机的试验中,利用28名患者的CT扫描数据,对HTO钢板进行了虚拟安全测试。这项仿真临床试验是世界上第一个证明骨科设备安全性的试验,它模拟了将施加在定制板上的应力,并显示它们的安全性与标准治疗方法相当。

治疗创新中心教授Richie Gill说:“膝关节骨性关节炎是重要的健康、社会和经济问题,但始终没有得到应有的重视。45岁以上的女性中有四分之一患有此病,男性中约有15%。”

“膝关节置换术只对晚期骨关节炎有用,所以患者可能在很长时间内都处于痛苦之中,不得不带着残疾生活。我们希望新的TOKA程序能改变这种情况”。

接受TOKA的膝关节骨性关节炎患者将接受膝关节的3D CT扫描,然后创建个性化的3D打印手术指南和钢板,两者都是根据他们的胫骨(小腿)骨的形状。

这个过程还首次将3D打印的螺纹应用于HTO板,这意味着它们可以被优化定位,以帮助固定在骨头上。

当临床中心恢复开展选择性手术时,巴斯、布里斯托尔、埃克塞特和卡迪夫的医院将参加一项随机对照试验,将病人的结果与现有的普通HTO手术进行比较。

TOKA技术的测试已经在意大利开始,作为博洛尼亚Rizzoli研究所试验的一部分,迄今已有25名患者接受了新的个性化HTO钢板。

胫骨高位截骨(HTO)手术通过对胫骨(小腿骨)进行切割并打开一个小缝隙来重新调整膝关节,这需要用一块金属板来稳定。这种重新排列将负荷转移到膝关节的一个不太“磨损”的部分。手术的结果取决于切口的准确程度和缝隙的打开程度。

Gill教授补充说,“HTO手术有很长的临床历史,如果手术没有严重失误,效果就会非常好。外科医生遇到的困难是实现高精确度,这就是为什么我们创建了TOKA方法,它从CT扫描和数字计划开始。”

“3D打印定制的膝关节植入物,并在手术前进行扫描,这意味着外科医生在手术前将清楚地知道他们将看到什么,以及植入物将放在哪里。”

“除了外科医生能够精确规划手术外,还可以根据扫描数据自动3D打印出手术指南(或夹具)和板状植入物,每个都是针对病人的个性化设计。”

“重要的是,这种类型的治疗可以缓解膝关节骨性关节炎的症状,同时保留自然关节。”
同时,预先规划也大大简化了手术,可以将手术台上的时间从两小时缩短到30分钟左右。

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