热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

机器人与3D打印植入物结合,怎样实现膝关节置换?

2021-09-16 18:17     来源:3D科学谷     3D打印
据市场研究,CONFORMIS 等创新型骨科医疗器械制造商,凭借3D打印个性化膝关节植入物以及新商业模式进入到了膝关节置换市场,在骨科植入物巨头的竞争环绕之下,成为一股新的增长力量。

如今,膝关节置换技术仍在发展当中,并且体现出个性化、精准化医疗的发展趋势。美国一家创业型骨科植入物制造商Monogram ,正在通过将主动铣削导航手术机器人与 3D 打印患者匹配型膝关节植入物相结合,为膝关节置换医疗市场提供个性化解决方案。本期,我们就来简单的了解这一技术。

术前规划+机器人+植入物

根据Monogram,他们有望成为第一家将主动铣削导航手术机器人与 3D 打印患者匹配植入物推向市场的公司。他们相信精准植入物是骨科的未来。Monograms 的主要竞争优势将是能够快速、大规模地生产定制的,并以机器人进行植入的骨科植入物。

该系统可以使外科医生能够用合适的植入物和微创手术替换关节,从而有可能降低感染率、脱位和植入物失败的发生率,Monogram希望最终能给患者带来更好的手术结果。

Monogram 在其官网表示,他们的植入物组件已获得 FDA 许可,这些组件将集成到专有的 Monogram 膝关节系统中。Monogram 正在利用这些组件的经过测试和验证的性能,来专注于开发新型胫骨组件和手术机器人技术。

根据侃见科技对于Monogram公司的报道,传统的髋关节和膝关节置换手术的有效率尚有待提升。当今最尖端的关节植入物多为批量生产的,外科医生通过测量关节比例,然后手动放置植入物,再用锯和夹具切掉受影响的骨头。为植入物腾出空间后,外科医生通常会用骨水泥将它们固定到位。随着时间的推移,骨水泥可能会在手术后破裂,导致手术失败,每年有成千上万的患者返回医院进行再手术。

这些问题为医学界所熟知。失败的主要原因包括不稳定、定位不良和水泥破裂。Monogram相信他们可以通过3D映射和3D打印等技术减轻这些问题,这些技术已经帮助解决了医疗领域的其他类似问题。如今,医生和患者正在寻求更加个性化、精确和可靠的植入物解决方案。这就是 Monogram的用武之地。


▲3D打印植入物系统
© Monogram

个性化植入物带来更好的手术结果

Monogram的个性化3D打印植入物使用每位患者独特的骨骼结构作为设计模型,制造过程从要重建的关节的CT扫描开始。扫描的数据为AI驱动的术前界面提供助力,术前界面使用的预测算法帮助外科医生从各个角度进行手术规划。然后,制造3D打印植入物,使植入物与患者关节无缝配合。


▲软件
©Monogram

Monogram系统的第二个关键技术是手术机器人。在实时虚拟导航的帮助下,机器人遵循术前规划,几乎不需要人工介入,这将有效消除手术本身的人为错误。在手术时,手术机器人首先做一个小切口,然后使用铣刀为骨骼中的空腔进行清除,3D打印植入物紧贴在空腔中,无需骨水泥,Monogram声称这比一般同类产品的稳定性高270%。

Monogram 表示,其技术可以显著减少松动和脱位的情况,从而大大减少重复手术并希望让患者更加满意。


▲3D 打印手术机器人
©Monogram

机器人和3D打印都在快速扩张的道路上

65 岁以下的患者是全膝关节置换接受者增长最快的人群,预计到 2030 年将占膝关节置换手术的 50% 以上。

在该领域率先进入市场的公司可以在竞争中获得相当大的优势。例如,当今领先的骨科手术机器人的销量是其最大竞争对手销量的12倍,拥有87%的市场份额。

根据报道,目前Monogram是唯一一家开发主动铣削机器人,并用以安装个性化3D打印植入物的公司。


▲3D 打印膝关节植入物
© Monogram

简而言之,Monogram在这个正在快速增长的领域,具有率先上市的优势。它采用多管齐下的方法进入市场,以降低风险。

Monogram正在积极开发下一代植入物,与其手术机器人结合,完成整个关节置换集成解决方案的推出。医疗技术的发展方向是个性化、精准化。预计到2030年,量身定制的植入物和骨科手术机器人将成为常态。届时,Monogram 是否能够成为这个瞬息万变的领域的领导者,赋能外科医生为患者提供崭新的医疗方案,让我们拭目以待。

推荐阅读

中国工程院院士卢秉恒:海南可3D打印文化创意产品提升文化价值

9月18日,中国工程院院士、西安交通大学教授卢秉恒参加在海口举行的中国航天先进制造技术与装备发展论坛时,围绕着“3D打印在航天领域应用的前景”主题分享了他的想法。 2021-09-20

研究人员使用干细胞3D打印心脏,新技术已远超普通人的理解

在一项开创性的新研究中,明尼苏达大学的研究人员在实验室使用干细胞,3D打印出了一种功能良好的厘米级人体心脏泵。 2021-09-19

天津公路建设养护施工智能化 3D打印摊铺与无人碾压

这次在津岐公路拓宽改造工程二标段利用3D打印摊铺和无人碾压技术开展试验作业,标志着天津公路建养朝着智能化、智慧化迈出了重要一步。 2021-09-18

中国宇航员在太空吃3D打印月饼

在“太空180”试验项目中,出现了以制作食物为主的打印机,它究竟是怎么打印出美食的?在未来,在太空的宇航员也将吃上3D打印美食。 2021-09-17

3D内参 · 腾讯推出3D模型平台腾讯磨坊

2017年9月14日,腾讯推出了3D模型网站——腾讯磨坊。这个网站还处于初期建设,其中包含一些基本的功能,模型上传、模型下载、模型分类等,可以通过多种模式预览模型,包括3D状态、vr预览、法线预览,一些模型还包含动画。 2021-09-16

阅读排行榜