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南京中大醫(yī)院用3D掃描大媽腿部,大媽直呼“太酷了”

3D掃描
2016
09/21
10:57
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南極熊相信,對于那些經(jīng)歷過手足矯形康復的人來說,一定不會忘掉曾經(jīng)那一段痛苦的支具制作過程:腿被紗布層層包圍后,裹上濕濕的石灰,不僅感覺異樣,還有濃重的味道,更重要的是,還要等待三五天才能最終裝上支具進行康復。

與此同時,醫(yī)院也面臨著同樣的問題:如何改變這種傳統(tǒng)的、緩慢的支具制作過程,讓醫(yī)生效率更高,讓病人佩戴更舒適?

國內最權威的康復醫(yī)學科假肢矯形器研制中心之一東南大學附屬中大醫(yī)院就使用了一個“新武器”——先臨三維的多功能手持式三維掃描儀EinScan-Pro

四十幾歲的大媽首次嘗試EinScan-Pro
覺得很“酷”
四十多歲的張大媽是南京人,在2個月前她開始出現(xiàn)頭暈的癥狀,隨后就去了當?shù)氐臇|南大學附屬中大醫(yī)院的神經(jīng)科就醫(yī)。醫(yī)院給張大媽做了CT后發(fā)現(xiàn),張大媽腦小血管出血,并且受腦出血的影響,張大媽的左腳出現(xiàn)了足下垂和足內翻的癥狀,走起路來左腳不自覺往內翻,而且腿又疼又酸。神經(jīng)科醫(yī)生在幫張大媽的病情穩(wěn)定之后就讓她轉到了康復醫(yī)學科假肢矯形器研制中心的趙勇主任處進行后續(xù)的腿部訓練修復。

△張大媽在康復中心進行腿部走路訓練

和以往不同,趙主任在了解了張大媽的病情之后,并沒有按照傳統(tǒng)的治療方案,打石膏做支具,而是先對張大媽的腿進行了3D掃描。
因為,此前趙主任就一直關注3D掃描在醫(yī)療矯形康復上的應用。他了解到,使用3D掃描技術可以精確獲得病人肢體部位的三維數(shù)據(jù),借助電腦端的數(shù)字化設計,就可以直接3D打印出所需的支具,從而免除復雜的打石膏過程。
但是趙主任對張大媽的掃描還有著更高的要求:
1、由于張大媽行動不便,掃描時不能移動病人的腿部;
2、掃描過程要盡量快;
3、最重要的是,掃描的效果要好,能保證最終打印出精準的支具。
一直以來趙主任都沒能找到合適的掃描儀,通過專注于數(shù)字化醫(yī)療技術的南京松尚醫(yī)療科技有限公司,趙主任聽說先臨三維有一款手持式的多功能三維掃描儀EinScan-Pro。進過一番仔細的了解后,趙主任確定,這款掃描儀可以滿足他的要求,于是,決定給張大媽試一試。
先臨三維的技術人員聯(lián)合南京松尚醫(yī)療科技,在接到趙主任的委托之后,隨即帶著EinScan-Pro來到了東南大學附屬中大醫(yī)院康復醫(yī)學科假肢矯形器研制中心,和趙主任確定張大媽的掃描部位后便開始掃描。


△手持式快速掃描:將掃描時間控制在1分鐘以內

在本次掃描中,為了能夠盡快完成掃描,不至于讓病人有痛苦感,并且考慮到在掃描過程中,張大媽可能腿部會微動,技術人員使用了EinScan-Pro的手持快速掃描模式,掃描精度可以保證在0.3mm,完全可以滿足打印支具的要求,而且其10/秒的掃描速度也可以將整個掃描過程控制在1分鐘以內。




東南大學附屬中大醫(yī)院康復醫(yī)學科假肢矯形器研制中心的醫(yī)生們都對EinScan-Pro的掃描過程和掃描結果十分關心,因為這意味著他們是否以后能采取新技術來代替?zhèn)鹘y(tǒng)療法,于是都來仔細觀看掃描過程。看到自己腿上只是有光在閃爍,不到1分鐘,在電腦上就已經(jīng)出現(xiàn)了數(shù)據(jù),張大媽覺得“不得了,太酷了”。



有了數(shù)據(jù)后,技術人員再根據(jù)病人的實際病情進行設計,在需要固定的部位加上重點支撐,在受力不足的部位進行強度加強。


設計完之后,技術人員便將張大媽的支具3D打印了出來,從掃描到打印,整個過程大約只花了半天時間。


△趙主任為張大媽的支具纏上繃帶,準備給張大姐試戴

為了防止腳底過硬,趙主任還為張大媽墊上了腳墊,并按照腿部受力調整繃帶的松緊。

裝上支具后,張大媽走了一段,發(fā)現(xiàn)確實跟自己的腿部比較貼合,走起來原本使不上勁的地方也有了支撐。

傳統(tǒng)方法制作支具至少需要2-3

對于試戴的效果,趙主任也覺得很滿意,因為從掃描到打印的新支具制作方法要比傳統(tǒng)方法至少快兩至三天。
傳統(tǒng)制作支具的方法至少要花費三天時間:取石膏陰型灌石膏陽型[size=13.3333px]→修整陽型[size=13.3333px]→支具半成品制作[size=13.3333px]→患者試樣[size=13.3333px]→修改完成。
首先,醫(yī)生需要在病人的腿部纏上三至四層紗布,然后在紗布上涂上石膏,等待石膏固化。
石膏固化后,醫(yī)生便將紗布從中間剪開,哪里不能受力或者需要提高強度就用記號筆標注好,這樣一個石膏陰型模具就做好了。


隨后,醫(yī)生便在石膏陰型模具里面灌滿石膏,做成和病人腿部大小一樣的石膏陽型模具。由于是純手工,所以在制作陽型模具時,醫(yī)生需要根據(jù)病人的實際情況做調整,往往后期需要一點一點抹石膏。


待陽模冷卻過后,醫(yī)生就在這個模型上套上襪套,然后用釘書針一點點固定。由于襪布需要固定得比較緊湊,所以這個工作需要兩位醫(yī)生合力才能完成。


隨后,便是加熱最終制作支具的材料——聚丙烯。在加熱爐內,大約加熱二十分鐘左右,聚丙烯就會融化變軟



然后醫(yī)生將軟化的聚丙烯鋪在陽模上面,并使其緊致地包圍陽模。


包好后,需要對內部進行抽真空,然后將多余的部分去除,完全冷卻后就可以將中間的陽模抽去,一個支具就完成了。
而如果支具要有透氣孔,那么,最后需要人工在支具上進行打孔。


傳統(tǒng)制作方法四大缺點

一:耗費時間
趙主任說,一般一個支具的制作過程至少需要三至四天,如果加急的話,也需要兩至三天。對于急需的病人來說,還是需要經(jīng)過幾天的等待之后才能帶上支具。
二:耗費人力
在整個傳統(tǒng)支具的制作過程中,我們可以看到至少需要3-4人,如果一個醫(yī)院同時需要制作3個支具,那人員就很可能會不夠。
三:精確度差
在從陰模——陽模——支具的整個過程中,由于每一步都是采取手工的方法,所以難免會有誤差,這不僅導致在制作過程中,醫(yī)生需要進行反復修改,最后也不利于病人的康復。
四:材料浪費
在制作支具的過程中,不僅需要浪費大量的石膏,最終的支具材料也是一個極大的浪費,大約只有1\3的材料會被最終利用,而其余的2\3就成了無用的邊角料。

引入三維掃描技術的四大好處

一:避免漫長的人工制作時間
利用EinScan-Pro掃描后,醫(yī)生不用在病人的腿部纏上厚厚的紗布取陰模,減少了病人的等待時間,也避免了給病人帶來取模時的疼痛;節(jié)約了人力,提高了效率。

二:精確度更高
由于傳統(tǒng)支具從石膏繃帶到陰型、陽型再到成品,完全依靠醫(yī)生手工操作,需要受力和施壓的地方是用記號筆標記、再轉印,經(jīng)過一番倒騰難免會有一些誤差。而使用EinScan-Pro掃描精度可以控制在0.3mm以內。

三:更利于個性化設計支具受力部位
使用EinScan-Pro掃描,可以精確獲得病人的三維數(shù)據(jù),并且可以導入病人的CT數(shù)據(jù)、核磁共振檢查數(shù)據(jù)作為參考,并且在后期設計過程中可以根據(jù)病患部位在適當位置給予足夠的支撐強度。讓患肢得到更人性化的固定,也有利于病人的精確康復。

四:更美觀
而此外,三維掃描結合3D打印還可以根據(jù)患者的需求定制出各種顏色和形狀,使其更加易于被接受,佩戴也更加舒適;隨著它的日漸成熟,還能為小患兒定制卡通圖案的支具,給枯燥的康復增添了一份趣味。

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松尚醫(yī)療
依托南京醫(yī)科大學數(shù)字醫(yī)學研究所博士后科研團隊為核心,松尚醫(yī)療利用先進的專業(yè)醫(yī)學軟件和3D打印設備,將醫(yī)學和工程學相結合在臨床應用中不斷深入,通過臨床醫(yī)學與3D打印技術相結合的工作模式,為醫(yī)療、科研等機構提供快速高效的醫(yī)學3D打印服務。而3D打印技術的接入也讓患者有了更好的體驗。


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