3D打印、運(yùn)動跟蹤技術(shù)為獸醫(yī)骨科患者創(chuàng)造新的治療選擇

2023年6月5日,，南極熊獲悉，得克薩斯A&M 大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院和生物醫(yī)學(xué)科學(xué)學(xué)院 (VMBS) 的科學(xué)家們,，利用3D打印技術(shù)和運(yùn)動追蹤系統(tǒng)開發(fā)了一種定制化的外科治療方法,。這種方法可以為動物提供更精確、更有效的骨科手術(shù)和康復(fù)治療,。

△德克薩斯A&M大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院和生物醫(yī)學(xué)科學(xué)學(xué)院的Kate Barnes博士

Barnes是A&M大學(xué)的臨床副教授,，專門研究小動物骨科。她在VMBS小動物教學(xué)醫(yī)院(SATH)的研究和臨床實踐中,，通過定義3D打印在醫(yī)療保健中的作用,，并將移動性評估技術(shù)作為步態(tài)實驗室的一部分應(yīng)用到獸醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。這項研究的結(jié)果對于提高獸醫(yī)骨科領(lǐng)域的治療水平和改善動物的生活質(zhì)量具有重要意義,。

△3D打印的“骨頭”

3D打印與獸醫(yī)學(xué)

Barnes利用她辦公室的3D打印機(jī)打印生物相容性材料,，使得VMBS處于獸醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展前沿。盡管在人類醫(yī)學(xué)中使用3D模型更為常見，用于制造定制替代零件和醫(yī)療設(shè)備,，但Barnes表示,，在獸醫(yī)學(xué)中使用3D打印手術(shù)指南的做法仍處于發(fā)展階段。

Barnes對將3D模型應(yīng)用于手術(shù)方案非常感興趣,，不論是在手術(shù)規(guī)劃階段還是實際手術(shù)過程中,。

她說：“我們可以借助3D打印機(jī)完成一些工作。首先,，我們可以使用我們的3D軟件查看骨骼,，并進(jìn)行虛擬手術(shù)規(guī)劃。通過在3D環(huán)境中進(jìn)行評估,，我們可以更容易地評估四肢和骨骼的情況,。實際上，我們還可以打印出模型,，以便在手術(shù)計劃過程中評估畸形和骨折,，并且我們可以使用這些模型來模擬手術(shù)實操�,！�

Barnes和她的團(tuán)隊利用打印的3D模型治療狗和貓中最常見的問題之一,，即肢體成角畸形，即肢體不直的情況,。這種肢體畸形可能是外傷或生長不當(dāng)?shù)慕Y(jié)果,，通常需要進(jìn)行手術(shù)切割來精確地重新對齊畸形的肢體。

△Barnes從打印機(jī)的構(gòu)建平臺上取下3D模型及支撐物

為了確保切割的準(zhǔn)確性和高效性,，SATH的整形外科醫(yī)生可以打印3D手術(shù)指南,，這是通過使用特殊軟件開發(fā)的定制模板，在手術(shù)計劃階段使用,。一旦打印出導(dǎo)板,，它們會在手術(shù)過程中固定在骨骼上，為外科醫(yī)生準(zhǔn)確顯示切割的位置和角度,，以矯正畸形,。

這些指南對于它們是根據(jù)每個患者的準(zhǔn)確尺寸和形狀定制的這一點(diǎn)非常有益。

Barnes表示：“如果一切都已經(jīng)計劃好了,，使用手術(shù)指南可以縮短手術(shù)時間,，降低感染等風(fēng)險。如果沒有指南,，自由處理的情況可能不太準(zhǔn)確,。”

因此,，手術(shù)指南有助于確定手術(shù)時間,，提高手術(shù)的準(zhǔn)確性,，并減少動物在麻醉下的時間。然而,，將3D打印推廣為更主流的挑戰(zhàn)之一是獸醫(yī)們面臨的高昂價格,，包括軟件、打印機(jī)和生物相容性材料的成本,，這些材料可安全用于生物體內(nèi),。

Barnes表示，幸運(yùn)的是,，由于其回報超過了設(shè)備成本,，德克薩斯A&M大學(xué)可以為獸醫(yī)患者提供這些資源，并以對動物所有者可承受的價格提供治療,。

△近幾年,，3D打印在獸醫(yī)學(xué)市場上的應(yīng)用越來越普遍

前沿獸醫(yī)技術(shù)

除了3D打印技術(shù)之外，Barnes和SATH團(tuán)隊在步態(tài)實驗室中幫助改善狗的活動能力的工作,。他們利用運(yùn)動跟蹤技術(shù)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)評估和動力學(xué)評估,，以監(jiān)測狗的關(guān)節(jié)運(yùn)動和重量承受情況。步態(tài)實驗室的結(jié)果提供了客觀的數(shù)據(jù),，幫助監(jiān)測狗的康復(fù)進(jìn)展,。這項工作對于獸醫(yī)學(xué)產(chǎn)生重大影響，

據(jù)悉,，美國德克薩斯州A&M將繼續(xù)推動獸醫(yī)研究走向未來,，授權(quán)了Barnes的3D打印研究和步態(tài)實驗室等工作。這些技術(shù)在獸醫(yī)外科技術(shù)方面相對較新,。

她表示：“在人類醫(yī)學(xué)中，這些技術(shù)更為常見,。雖然在獸醫(yī)學(xué)中也越來越容易獲得,，但通常需要更多時間。其他大學(xué)也在從事這方面的研究,，但這絕對是未來的方向之一,。”

Barnes對未來充滿期待,，她將繼續(xù)推動這一運(yùn)動的發(fā)展,。她表示：“這些技術(shù)在獸醫(yī)學(xué)領(lǐng)域越來越常見，所以我們希望有更多機(jī)會使用它們,。如果您知道任何肢體畸形的狗,，請帶它們過來。我們將非常樂意為它們提供幫助,�,！�

通過結(jié)合3D打印技術(shù)和運(yùn)動追蹤系統(tǒng),，獸醫(yī)可以根據(jù)患者的特定情況設(shè)計和制造定制化的植入物和支具，從而改善治療效果和康復(fù)過程,。