接受3D打印植入物的小狗三年后狀況良好

        3年前，一支由獸醫(yī)外科醫(yī)生、骨科醫(yī)生和生物醫(yī)學(xué)工程師組成治療團(tuán)隊(duì)相隔千里，在4天之內(nèi)為一條需要更換膝蓋的狗量身3D打印了一個(gè)髕骨植入物，并為其植入體內(nèi)。如今這條幸運(yùn)的小狗健康狀況依然良好，3D打印的膝蓋骨仍然完好地發(fā)揮著功能。

        三年前，加拿大一條名為Oreo的6歲狗，其左后腿膝蓋骨（髕骨）脫臼。為了減輕其痛苦，Oreo的膝蓋骨被摘除了，但是這條狗從此變成了跛腳。

        Oreo的獸醫(yī)為此聯(lián)系了在Winnipeg的整形外科創(chuàng)新中心（OIC），探討如何為Oreo創(chuàng)建一個(gè)定制的植入物。OIC是一家研究和試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，主要為醫(yī)療器械市場(chǎng)服務(wù)。為了幫助Oreo，一隊(duì)獸醫(yī)、骨科醫(yī)生和生物醫(yī)學(xué)工程師共同合作，尋求解決方案。據(jù)了解，OIC經(jīng)常把3D打印作為縮短設(shè)計(jì)和生產(chǎn)周期的一種手段，他們認(rèn)為這對(duì)Qreo也是一個(gè)很好的解決辦法：使用最新的設(shè)計(jì)技術(shù)和熔融沉積成型（FDM）3D打印技術(shù)生產(chǎn)為其量身定制的髕骨植入物，使其能夠正好與Oreo的股骨和股四頭肌匹配。

        OIC使用一塊捐贈(zèng)的髕骨創(chuàng)建了數(shù)字化模型，然后將其文件轉(zhuǎn)化為CAD模型。醫(yī)療團(tuán)隊(duì)用Oreo的另一塊髕骨透視X光片作為參考，對(duì)CAD模型進(jìn)行修改，以確保新的植入物能夠與其大腿骨匹配。

        OIC然后用Stratasys公司的Fortus 400mc 3D打印機(jī)將這塊人工髕骨打印出來(lái)。工作人員使用了具有生物相容的聚碳酸酯作為3D打印材料。在手術(shù)之前，工程師還對(duì)植入物進(jìn)行了物理測(cè)試，以驗(yàn)證其是否具備必要的機(jī)械強(qiáng)度。然后將消毒后的人工髕骨用聚丙烯縫線縫到了股四頭肌和肌腱上。

        左：3D打印髕骨的CAD模型。         右：手術(shù)前的3D打印髕骨。

        “在Oreo這個(gè)案子里，我們僅花了四天時(shí)間，就完成了從設(shè)計(jì)、分析、物理測(cè)試到3D打印出一個(gè)定制的植入物的全過程。”O(jiān)IC的總裁Martin Petrak說，“當(dāng)我們熟悉這一技術(shù)流程后，以后制作類似的植入物可能只需要一兩天時(shí)間。”

        手術(shù)后8周，Oreo就能再度正常行走，并能用四肢跳躍。如今，三年過去了，Oreo依然活蹦亂跳。

        “FDM是制造植入物的一種理想的3D打印技術(shù)，因?yàn)樗軌虼蛴〕龈邚?qiáng)度、耐用，并具有生物相容性和正確物理性質(zhì)的部件?！盤etrak說，“采用FDM技術(shù)，我們可以根據(jù)接受者的解剖結(jié)構(gòu)定制出完全匹配的植入物，使其能夠快速恢復(fù)功能”。