3D掃描技術(shù)登上權(quán)威學(xué)術(shù)期刊，或?qū)⒏淖兾磥?lái)骨科手術(shù)

先臨課堂

2024.06.15

南京鼓樓醫(yī)院蔣青教授團(tuán)隊(duì)與東南大學(xué)王興松教授團(tuán)隊(duì)共同在綜合性學(xué)術(shù)期刊Scientific Reports發(fā)表了論文《應(yīng)用三維掃描與3D打印原位修復(fù)骨與軟骨缺損》，使用3D掃描與3D打印技術(shù)對(duì)骨與軟骨損傷的原位修復(fù)進(jìn)行了探索。

該論文中所用到的3D掃描技術(shù)，正是時(shí)下在國(guó)內(nèi)外醫(yī)療領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用的先臨三維EinScan多功能手持式三維掃描儀。

南京鼓樓醫(yī)院蔣青教授團(tuán)隊(duì)與東南大學(xué)王興松教授團(tuán)隊(duì)共同在綜合性學(xué)術(shù)期刊Scientific Reports發(fā)表論文

EinScan三維掃描儀在國(guó)內(nèi)外醫(yī)療領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用

3D掃描+生物3D打印

從術(shù)前模擬跨向術(shù)中原位修復(fù)

Scientific Reports期刊的幾位審稿人均在審稿意見(jiàn)中指出，這種將3D掃描與3D打印技術(shù)結(jié)合，應(yīng)用于病損治療的嘗試比較新穎。

自從問(wèn)世以來(lái)，先臨三維的EinScan多功能手持式三維掃描儀已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外不少醫(yī)院有了成功的臨床實(shí)踐，包括骨科術(shù)前模擬、個(gè)性化矯形器定制、醫(yī)美行業(yè)的精準(zhǔn)化定制等。

但是，從精準(zhǔn)化醫(yī)療的模擬和輔助走向術(shù)中的原位修復(fù)輔助，南京鼓樓醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)與成人重建外科確實(shí)提出了一個(gè)創(chuàng)新的想法。

在該論文中，主要采用了三種不同的模型，來(lái)模擬三種骨科疾?。?/span>

長(zhǎng)骨大段缺損模型；
股骨髁不規(guī)則骨折模型；
軟骨缺損模型（符合國(guó)際軟骨修復(fù)協(xié)會(huì)ICRS定義的IV級(jí)軟骨缺損）。

模擬三種骨科疾病模型

使用EinScan多功能手持式三維掃描儀分別獲得樣本三維模型（包括健康模型和疾病模型）后，通過(guò)運(yùn)算獲取缺損部位的幾何模型，然后將目標(biāo)模型導(dǎo)入生物3D打印機(jī)進(jìn)行打印，最終，缺損的長(zhǎng)骨與軟骨模型均成功得到修復(fù)。

EinScan三維掃描儀掃描骨科模型

骨科模型三維掃描數(shù)據(jù)

掃描過(guò)程

骨科模型

未來(lái)骨科手術(shù)室或許會(huì)變成這樣

這項(xiàng)研究如果得以實(shí)現(xiàn)，這意味著以后骨科損傷類手術(shù)室中可能都會(huì)配備一臺(tái)EinScan3D掃描儀和一臺(tái)生物3D打印機(jī)。進(jìn)行手術(shù)時(shí)，醫(yī)生將先對(duì)病人病理部位進(jìn)行3D掃描，進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理后，直接交給生物3D打印機(jī)完成修復(fù)工作。而整個(gè)過(guò)程可能只要十幾分鐘即可完成。

[

總結(jié) ]

在這個(gè)研究中，作者使用三維掃描儀對(duì)體積僅有39mm3的缺損形態(tài)進(jìn)行了精確的三維重建，能達(dá)到這一效果，得益于EinScan微米級(jí)的掃描精度，這對(duì)于重建關(guān)節(jié)軟骨與骨很有幫助，而在傳統(tǒng)手工模式下幾乎不可能達(dá)到。此外，從3D掃描到3D打印的整個(gè)過(guò)程在10-15分鐘內(nèi)即可完成，相比CT、核磁共振，這種方法更便宜、無(wú)輻射，也更行之有效。

而這個(gè)想法和研究被Science Reports收錄也意味著，3D掃描在醫(yī)療領(lǐng)域經(jīng)過(guò)多重實(shí)踐并獲得醫(yī)患的一致好評(píng)后，已經(jīng)開(kāi)始從臨床實(shí)踐延伸到現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和前沿新應(yīng)用探索階段，并正日益受到國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的重視，有望向大規(guī)模應(yīng)用階段邁進(jìn)。