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应用3D打印技术重塑道路事故伤者面部

Two X-rays of Stephen's skull, used to plan his reconstructive surgery

一场严重汽车事故的幸存者成为世界上第一位完全通过3D打印技术重塑面部的病人,而这一过程是由两位英国博士学生设计完成的。

拉夫堡大学(Loughborough University) 学生Sean Peel与卡迪夫大都市大学( Cardiff Metropolitan University) 学生Ffion O’Malley与斯旺西莫里斯顿医院的外科医生合作,为这一在整形外科领域具有革命性意义的过程进行了调校工作。

来自卡迪夫的Stephen Power于2012年的一场事故中造成两侧颧骨、下巴和鼻子断裂、头骨骨折,但在这两位学生的工作基础上,Stephen现已成功地进行了整形手术。

参与这项工作的团队来自外科应用整形技术中心( Centre for Applied Reconstructive Technologies in Surgery, CARTIS),这一技术结合了包括使用外科技术进行扫描和打印的3D技术与医学专业技能。

Stephen进行了长达8小时的手术。手术期间,通过使用3D打印的切割指引,他的颧骨被切割成三部分,然后被移植到3D打印定位指引的电脑软件所预先计划好的准确位置。接下来,事先设计用于连接Stephen骨头的钛移植物被用螺丝拧紧固定在相应的位置上,最后移除定位指引从而完成手术过程。

 

缜密的研究

在兼职学习博士学位之余,Sean在全国产品设计与发展研究中心担任设计与研究工程师。他说:“以大学为基地的一个好处是有机会更为严谨地从事这种类型的工作。”

“这是一个商业化项目,我们很难进行多种不同的设计尝试,但作为研究人员,为医生准备8、9种不同的设计进行练习的方式成为我们实验和数据采集工作的一部分。”

“我们与莫里斯顿医院的合作意味着我们可以与医生同步工作,还可以从观看手术的过程中学习。”

 

 

现实中的科技

Sean的背景是工业设计师,参与这个项目可以让他在一个有益的环境中应用自己的技术和技能。

“设计可以对人们生活的各个方面产生积极的影响,而且特别明显。之前我一直对非医护人员是否有机会参与类似的工作感到怀疑,因此能参与这项工作我感到很高兴。”

“我们正在考虑用不同的方式通过开发新的设计工具应用这一技术,从而使医生自己就可以根据每个病人的具体要求设计移植物。这将很大程度上提高灵活性和效率,并使这一方式变得更为普遍。”

 

热情与成就

英国是3D外科这一尖端领域的领跑者,拥有独一无二的生产设备和科研技术专长。

Renishaw是全球主要的3D打印机制造商之一,其全球总部位于格鲁斯特郡,CARTIS团队与这家公司有直接的合作关系。

Sean表示,英国NHS医疗系统对高效、有效的技术兴趣和需求也为这一技术应用的持续发展提供了动力。

他说,“英国对尝试使用这种技术的热情很高,为进行这种研究提供了良好的环境。因为英国在研究和制造两方面都具有领先优势,我们接待了来自美国和欧洲其他国家的学生前来访问。”


上图Stephen Power手术前(左)、手术后(右)

 

“我不再需要躲躲闪闪了”

Adrian Sugar是这个项目主管的咨询医师,他认为3D打印技术让传统研究方式所造成的“猜谜游戏”成为过去。

“我认为这一技术无与伦比,对比我们以前所取得的所有成果,这一手术的结果完全高出一个层次。”

“这一技术手段的核心就是让我们的工作变得更为精准。现在所有人都开始采用这种方式,‘猜谜游戏’达不到我们的标准。”

如果说结果对医生和研究人员来说意义都很重大,那对于病人来说手术前后的差别就更大了。

Stephen说他过去出门时要完全把脸遮盖住,但手术后一切都改变了。

他对BBC说:“我的生活发生了翻天覆地的变化。”

“手术后的第一天,我就马上发现了变化。”

他说:“现在我不再需要躲躲闪闪了。”

 

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