金屬3D打印幫助患者恢復容貌并提升生活質量

定制的植入物和手術導板由于其性能和適用性優(yōu)于普通的同類產(chǎn)品，因此廣泛應用于顱頜面損傷的整形手術。由于在植入部位精確貼合患者的生理組織，因此外科醫(yī)生能夠縮短手術時間并改善美容效果。

3D建模的應用改變了外科醫(yī)生的治療計劃——采用患者特定植入物實施創(chuàng)傷外科手術。增材制造打破了各種復雜形狀和結構的限制，因而能制造出符合人體植入?yún)^(qū)域和機械性能要求的植入物。此外，通過直接金屬激光燒結（DMLS）增材制造技術，可以在較短的交付周期內(nèi)根據(jù)需要制造價格適中的Ti6AI4V ELI定制植入物。

面臨的挑戰(zhàn)
48 歲的男性患者，因外傷而遭受嚴重的顱頜面部損傷。診斷為多處左額葉面部骨折，6 個月后患者再次入院進行手術后面部整形時觀察到畸形愈合。CSIR-CSIO的資深科學家Vijay Kumar Meena先生應邀設計定制的植入物，以幫助矯正患者面部錯位，同時盡量減少對畸形骨骼的損傷。

解決方案
Meena先生和他的團隊使用3D建模軟件，創(chuàng)建一個描繪缺陷的患者解剖結構的3D模型，通過模型分析，設計出能修復和糾正患者面部錯位的定制化植入物。針對患者的情況，設計了兩個定制化的植入物用于整形手術。一個顴骨植入物設計用于掩蓋顴骨凹陷，一個眶底植入物設計用于重新調(diào)整和矯正患者的眼睛高度。

外科醫(yī)生對定制化植入物的設計進行了審查和批準并評論說，植入物的自由曲率與患者的面部和眶底曲率非常吻合。由于需要高精度和高質量的Ti6AI4V ELI植入物，因此選擇了EOS DMLS（直接金屬激光燒結）技術來制造植入物。該技術可以快速且經(jīng)濟高效地定制具有自由曲率的復雜結構。最終，使用EOS M290系統(tǒng)制造定制化鈦（Ti6AI4V ELI）植入物。

手術前掃描患者面部（上）；覆蓋在模型上的定制化植入物（下）

（來源：CSIR-CSIO）

整形手術后，術后隨訪和放射學評估顯示硬組織和軟組織輪廓均有顯著改善。
使用患者定制化植入物的優(yōu)勢如下：
•        縮短手術時間
•        降低手術治療的侵入性，降低手術和術后并發(fā)癥的風險
•        愈合過程更快，術后康復時間更短
•        降低二次手術的風險
•        降低總治療成本和治療時間
•        患者美觀效果好

成果
采用EOS DMLS技術制造的患者定制化植入物成功用于矯正患者的眼睛高度和顴骨失衡�；颊呋謴脱杆伲�迄今為止未記錄任何并發(fā)癥。

CSIR-CSIO已經(jīng)建立了一個服務中心，致力于以合理的價格為骨科和頜面部患者提供設計和定制化制造的解決方案。通過采購EOS M290工業(yè)級3D打印機，CSIR-CSIO成為印度首家可以為患者和整形外科醫(yī)師提供定制化植入物一站式解決方案的機構。

在頜面部、髖臼杯骨折和髖關節(jié)修正手術中，對患者定制化植入物的需求一直在增加。CSIR-CSIO在能夠通過為患者提供經(jīng)濟實惠的定制化植入物，以最短的交付時間來增強患者的康復能力。

手術后顴骨和眶骨植入物的CT圖像

（來源：CSIR-CSIO）

“由于患者的面部因外傷而嚴重受損，因此患者定制化矯正植入物有多條復雜的自由曲線。顴骨植入物和眶底植入物的設計必須有效防止手術臺上外科醫(yī)生用手操作時發(fā)生的彎曲。得益于EOS提供的增材制造解決方案，曲率可以輕松地在具有生物相容性的鈦合金植入物上打印實現(xiàn)，從而使整個過程天衣無縫�！敝醒肟茖W儀器組織（CSIO）生物醫(yī)學儀器資深科學家Vijay Kumar Meena評論道。