3D打印助力消防员换脸获新生

2001年9月,作为一名志愿消防员,第一时间响应任务的帕特里克·哈迪森在密西西比河的塞纳托比亚执勤时严重受伤。在冲入火灾现场救援时,燃烧的屋顶坍塌,导致帕特里克的脸部,头部,颈部和上半身遭受了严重的毁容。“这太可怕了,”帕特里克告诉Nightline节目(美国电视台的一档节目),离开家的时候感觉这就是普通的一天,但是谁也想不到,这一天却变成了他人生一个痛苦的转折点。他失去了眼睑、耳朵、嘴唇、头皮和大部分鼻子。

“他的脸基本都被毁了,

2001年9月,作为一名志愿消防员,第一时间响应任务的帕特里克·哈迪森在密西西比河的塞纳托比亚执勤时严重受伤。在冲入火灾现场救援时,燃烧的屋顶坍塌,导致帕特里克的脸部,头部,颈部和上半身遭受了严重的毁容。“这太可怕了,”帕特里克告诉Nightline节目(美国电视台的一档节目),离开家的时候感觉这就是普通的一天,但是谁也想不到,这一天却变成了他人生一个痛苦的转折点。他失去了眼睑、耳朵、嘴唇、头皮和大部分鼻子。

“他的脸基本都被毁了,别人已无法从面部来识别他是谁,”在场的一位朋友这样告诉ABC电视台的人员。在医院呆了63天之后,帕特里克返回了家中,他年龄分别为6岁,3岁和2岁的孩子完全被他的外貌吓坏了。尽管帕特里克的妻子和孩子后来接受了他戏剧性地变脸,而他也慢慢习惯了自己的新状况,但是他仍然被家人和其他人的反应伤了心。

在接下来的十年中,帕特里克接受了超过70次手术,希望可以恢复到之前的外貌。每次的手术周期伴随着痛苦的复原过程,只有微小的改善让他与家人一次次失望,这无形中增加了身体和精神的极大压力。

当所有希望即将泯灭之际,帕特里克向纽约大学朗格医学中心Hansjörg Wyss 医学整形科负责人爱德华多D.罗德里格斯医生申请脸部移植。医院审核确定了术后合规和手术风险后,帕特里克和罗德里格斯医生就开始致力于换脸的事宜。

经历了一段等待供体的漫长时间后,帕特里克最终在2015年8月14日找到了捐赠者。鉴于受体和供体的匹配存在变量因素,寻找这类手术的捐赠者无异于大海捞针。帕特里克的捐赠者不止需要发色,肤色和血型相匹配,还需要类似的骨架结构。对于一个成功的面部移植来说,供体和受体必须在面部所有特征之间拥有特定的相关性。

一旦确认了捐赠,真正的挑战就开始了。在历时26个小时的手术中,罗德里格斯医生在超过100名内科医生,护士和技术支持人员的协助下进行了换脸手术。除了人力的支持,罗德里格斯医生还有高科技的协助,他使用了3D Systems的虚拟手术规划系统(VSP®)来达到切割和移植可以达到的最高精度。

从左至右:带有切割引导的供体解剖结构;带有切割引导的受体解剖结构;将供体骨骼结构放置于受体解剖结构的适当位置

VSP®使用医学扫描数据来导出可被作为可视化解剖结构而打印的三维模型,或用于创建以患者为本的仪器和导板。在这个案例中,生成了2个精确的切割模式:一个是针对供体的解剖结构,一个是针对受体的解剖结构。帕特里克的移植模板也是使用生物相容性材料进行3D打印的,这个模板可以被消毒也可用于手术室。帕特里克换脸手术的周转时间非常紧张。接到帕特里克将进行手术的消息时,3D Systems的医疗建模团队同时收到了供体的扫描数据。在几小时内,科罗拉多州的3D专家进行换脸手术的计划和准备工作,并将手术指南递送给了位于纽约,将给帕特里克做手术的医生手中。

罗德里格斯医生将捐赠者的皮肤,神经和肌肉移植到帕特里克的肌肉组织上,希望受体和供体的解剖结构可以连接上。这两者的完美结合是至关重要的,这可以让帕特里克的肌肉带动供体的骨骼结构。因为罗德里格斯医生的丰富经验和基于帕特里克本人的定制化VSP®指导,手术取得了巨大的成功。帕特里克重新拥有了新脸、头皮、耳朵、耳道和眼睑,并从供体的下巴,面颊和整个鼻子中选择了相对应的骨骼结构。

罗德里格斯医生认为,帕特里克换脸手术的成功本身成为了一个了不起的医疗案例。对于帕特里克和他的家庭来说,这次的手术是他人生的一次涅槃重生。

别人已无法从面部来识别他是谁,”在场的一位朋友这样告诉ABC电视台的人员。在医院呆了63天之后,帕特里克返回了家中,他年龄分别为6岁,3岁和2岁的孩子完全被他的外貌吓坏了。尽管帕特里克的妻子和孩子后来接受了他戏剧性地变脸,而他也慢慢习惯了自己的新状况,但是他仍然被家人和其他人的反应伤了心。
在接下来的十年中,帕特里克接受了超过70次手术,希望可以恢复到之前的外貌。每次的手术周期伴随着痛苦的复原过程,只有微小的改善让他与家人一次次失望,这无形中增加了身体和精神的极大压力。

当所有希望即将泯灭之际,帕特里克向纽约大学朗格医学中心Hansjörg Wyss 医学整形科负责人爱德华多D.罗德里格斯医生申请脸部移植。医院审核确定了术后合规和手术风险后,帕特里克和罗德里格斯医生就开始致力于换脸的事宜。

经历了一段等待供体的漫长时间后,帕特里克最终在2015年8月14日找到了捐赠者。鉴于受体和供体的匹配存在变量因素,寻找这类手术的捐赠者无异于大海捞针。帕特里克的捐赠者不止需要发色,肤色和血型相匹配,还需要类似的骨架结构。对于一个成功的面部移植来说,供体和受体必须在面部所有特征之间拥有特定的相关性。

一旦确认了捐赠,真正的挑战就开始了。在历时26个小时的手术中,罗德里格斯医生在超过100名内科医生,护士和技术支持人员的协助下进行了换脸手术。除了人力的支持,罗德里格斯医生还有高科技的协助,他使用了3D Systems的虚拟手术规划系统(VSP®)来达到切割和移植可以达到的最高精度。

从左至右:带有切割引导的供体解剖结构;带有切割引导的受体解剖结构;将供体骨骼结构放置于受体解剖结构的适当位置

VSP®使用医学扫描数据来导出可被作为可视化解剖结构而打印的三维模型,或用于创建以患者为本的仪器和导板。在这个案例中,生成了2个精确的切割模式:一个是针对供体的解剖结构,一个是针对受体的解剖结构。帕特里克的移植模板也是使用生物相容性材料进行3D打印的,这个模板可以被消毒也可用于手术室。帕特里克换脸手术的周转时间非常紧张。接到帕特里克将进行手术的消息时,3D Systems的医疗建模团队同时收到了供体的扫描数据。在几小时内,科罗拉多州的3D专家进行换脸手术的计划和准备工作,并将手术指南递送给了位于纽约,将给帕特里克做手术的医生手中。

罗德里格斯医生将捐赠者的皮肤,神经和肌肉移植到帕特里克的肌肉组织上,希望受体和供体的解剖结构可以连接上。这两者的完美结合是至关重要的,这可以让帕特里克的肌肉带动供体的骨骼结构。因为罗德里格斯医生的丰富经验和基于帕特里克本人的定制化VSP®指导,手术取得了巨大的成功。帕特里克重新拥有了新脸、头皮、耳朵、耳道和眼睑,并从供体的下巴,面颊和整个鼻子中选择了相对应的骨骼结构。

罗德里格斯医生认为,帕特里克换脸手术的成功本身成为了一个了不起的医疗案例。对于帕特里克和他的家庭来说,这次的手术是他人生的一次涅槃重生。

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