希望有形,3D Systems ProX系列助颅骨畸形少女重获新生

国际金属加工网 2017年04月07日

希望是无形的,但当你感受到她时,你就知道希望切实存在着。

现在从瑞秋·乌维马纳的脸庞上你就可以感受到这种希望。十五岁的少女瑞秋承受着骨纤维结构发育不良带来的痛苦-骨骼疾病产生的疤痕组织逐渐代替了正常的骨骼-这使她的头盖骨和左眼周围的颧骨严重损毁。

因为有人类的慈悲心、外科技术和包含3D Systems虚拟手术规划(VSP®)和3D打印在内的先进技术的帮助,瑞秋现在可以自如的开怀大笑,但在几年前这一切都是不可能的。

一个新的开始

瑞秋首次是在卢旺达治疗骨纤维结构发育不良。医生对她进行了手术并在她体内放入了植入物,但这个植入物无法为瑞秋的身体所接受。最终,这个与她鼻腔接触的植入物导致发生了感染。

瑞秋的情况引起了位于德州奥斯汀的戴尔儿童医学中心负责人瑞克·邦内尔的关注。戴尔儿童医学中心是Ascension组织的一部分,这是全国最大的非盈利卫生系统。邦内尔通过与非洲新生活部(这是一个非盈利项目,旨在帮助需要医疗照顾的儿童)合作,帮助瑞秋来到了奥斯汀。

瑞秋的第一个手术在戴尔儿童医学中心进行,在颅面科医生雷蒙德·哈什巴杰、位于科罗拉多州丹佛市医疗技术中心的3D Systems团队、神经外科医生蒂莫西·乔治、传染病科科伯恩·艾伦和一个专业支持团队共同的努力下促成。

模拟手术

哈什巴杰医生早期接触过虚拟手术规划,在2000年初就首次使用3D技术来计划复杂的手术。他和现在的3D Systems医疗技术中在2009年就有合作,并在虚拟手术规划、3D打印模型和导板的帮助下进行了数百场手术。

哈什巴杰医生认为:“瑞秋的情况非常复杂,使用3D Systems的虚拟手术规划系统能使我们在做出明确的计划前尝试各种不同的方法。”

第一场手术在2015年3月下旬进行,手术内容包括移除卢旺达那场手术产生的大面积骨接合剂、额窦感染治疗、纤维性结构不良切除、从瑞秋的大腿处移植软组织进行软组织重建、骨骼重建。

使用瑞秋的CT扫描数据,3D Systems和哈什巴杰医生及手术团队其他成员通过网络会议来制定手术程序,并数字化模拟后续需要在手术台上操作的切骨程序。

病患专用手术工具

为了第一次手术,3D Systems使用ProX® 系列的SLA设备来打印模型,这个模型可以展示出:一旦额外的骨骼被移除,瑞秋的头盖骨会是什么样子。

3D Systems还打印了2块手术导板,一块是为了帮助哈什巴杰医生定位病患专用的钛网来保护瑞秋的眼眶区域,另一块展现了瑞秋头盖骨上需被移除的骨增生。

处理疑难

第二场手术在第一场手术的5个月后进行,哈什巴杰医生重新定位瑞秋的颧骨、额头和眼眶以使之对称。3D Systems再次与哈什巴杰医生协力来进行虚拟手术规划,并创建3D打印颅骨模型、标记、定位指南及导板。

3D Systems 的VSP重建服务部门负责人迈克·伦斯伯格解释到,”定位导板是用来帮助哈什巴杰医生在骨头上做参考标记,这可以确保定制的PEEK植入物按照事先设计的那样被植入。”

PEEK即聚醚醚酮,是一种高强度塑料,KLS Martin公司用它来制作病患专用的颅骨植入物。在瑞秋的这个案例中,两片式植入物覆盖住前额的头盖骨连同眼眶和上颧骨周围的眼窝区域。

KLS Martin公司以CT为基础进行研究的植入物专家特斯·帕特尔指出,”这次的设计主要的挑战是制作出符合美学的精确轮廓并且在功能上可以用于手术的植入物。”

“3D Systems与哈什巴杰医生密切合作来规划对于骨头的精确移动。我们从3D Systems得到数字化图档,并创建个性化设计以帮助哈什巴杰医生完美的定位植入物,使瑞秋可以得到光滑平整的额头。”帕特尔如此说到。

哈什巴杰医生表示,“这真的非常复杂,因为一旦放入植入物,它不得不直接对接已转移到新位置的颧骨,期间不能有任何错误发生,在颧骨上采取的步骤必须非常准确,与植入物完美对接。”

来自3D Systems的虚拟手术规划和3D打印模型、指南和导板使需要异常精确性的手术成为了现实。

从希望到机会

第二场手术随后一个月,瑞秋被Seton医疗(Ascension组织的一员)选中,来到华盛顿听取教宗方济各的国会演说。整个行程她与戴尔儿童医学中心的病例管理员迪·布罗斯南在一起。瑞秋在奥斯汀期间,迪作为她的住家妈妈。

正如发生在瑞秋身上的事情一样,教宗方济各的演说也强调了通过国际间的合作来给需要的人带去希望。

“我们必须在重燃希望、正确对待错误、贯彻承诺这些方面进行努力,从而促进个人和人民的福祉。我们必须作为一个整体一起前进,以博爱团结的精神,为共同目标真诚合作。”

截止2016年春季,瑞秋和布罗斯南一起居住并在奥斯汀的国际高中就读,在这里她可以学习英文。她计划在奥斯汀待到6月以完成学业,然后再返回位于卢旺达的家。现在她已经从身体、精神和情感上得到重生。

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