Dr. Andrew Kanawati er ortopædkirurg og rygkirurg på Westmead Hospital i Sydney med en særlig interesse for kliniske og forskningsmæssige anvendelser af 3D-print. Han har udviklet flere skræddersyede 3D-printede, patientspecifikke rygsøjleguider til hjælp ved operationer. Han bruger sammensatte modeller af forskellige Formlabs-materialer til at planlægge komplekse operationer. Dr. Kanawati er på forkant med innovation inden for rygkirurgi og bruger 3D-print til at forbedre resultaterne. I denne blog opsummerer vi nogle af de vigtigste resultater fra Dr. Kanawatis præsentation på Formlabs User Summit.
Patientspecifikke anatomiske modeller kan hjælpe med operationssimulationer, teamdiskussioner, samtaler om patientsamtykke og tilknyttede omkostninger ved operationer.
3D-printning af tumorer
Tidligere fokuserede forskningen i medicinsk print på FDM-printere (Fused Deposition Modeling) på grund af deres lave pris og allestedsnærværende markedstilstedeværelse i de ældre år. Dr. Kanawati så dog en enorm mulighed for at bruge stereolitografi (SLA) på grund af de endelige deles materialeegenskaber af høj kvalitet. Disse materialeegenskaber, herunder evnen til at printe vandtætte dele, betød, at medicinske dele af højere kvalitet kunne printes og testes.
En dag undersøgte Dr. Kanawati en 41-årig patient, der klagede over smerter i benene. Patienten havde i en ung alder fået diagnosticeret en godartet knogletumor i bækkenet, som siden var blevet behandlet ikke-operativt. En ny MR- og CT-scanning viste, at tumoren voksede på siden af patientens rygsøjle. Tumoren lå op ad nerverne og udgjorde en alvorlig medicinsk udfordring.
Alle tumorer er forskellige, og alle patienter er forskellige. I komplekse tilfælde, der involverer rygmarven og nerverne, kan undersøgelse af den menneskelige anatomi i 3D betyde forskellen mellem en vellykket eller mislykket operation.
Dr. Kanawati gik i gang med sin Formlabs SLA-printer og Grey Resin og begyndte at printe. Til en fuld model af lænden og tumoren blev der brugt 156 ml resin til en værdi af kun 23 euro. Kanawati: “Grey Resin er Formlabs’ arbejdshest. Det har en meget flot overfladefinish. Jeg synes, at Grey Resin er meget pålideligt, når det gælder printsucces.”
Patientens rygmodel blev printet på lige under 13 timer med kun 23 euro resin.
Fordelene ved 3D-print
En fysisk 360º-model af patientens rygsøjle og tumor hjælper kirurgerne med at reducere fejl og forbedre patientresultaterne. Modellerne hjælper kirurgerne med at visualisere og håndtere kontaktpunkterne mellem tumoren og nervegrenene, hvilket giver dem større fingerfærdighed og selvtillid, når de opererer. Det er en vigtig fordel ved 3D-print til rygkirurgi. Med SLA-printere in-house kan kirurgerne scanne, segmentere og printe modeller inden for en dag. I nødsituationer, hvor tiden er afgørende, kan en 3D-printet model hjælpe kirurgerne med at træffe beslutninger og give dem ekstra selvtillid.
Adgang til en 3D-printet model hjælper med den præoperative planlægning, så Dr. Kanawati kan vurdere, om det er muligt at forkorte operationen. Kortere operationstid betyder mindre stress på rygmarven uden at forårsage direkte nerveskader. Det giver også teamet en bedre forståelse af, hvilke pedikler (en meget stærk, cylindrisk, anatomisk bro mellem de dorsale vertebrale elementer og vertebralkroppen) der er levedygtige, og hvordan man bedst udfører operationen.
Nerverne blev printet i Elastic Resin og placeret på det 3D-printede ben.
Men Dr. Kanawati var ikke færdig med at skabe sin patientmodel. Han tog sin 3D-printning til det næste niveau og demonstrerede SLA-printningens styrke til medicinske anvendelser ved at printe med flere materialer på én maskine. Dr. Kanawati skiftede sin byggebakke ud med en ny og begyndte at lave kopier af patientens nerver i Elastic Resin. Det gjorde det muligt for ham at placere nerverne på sin rygmodel, så der ikke var nogen overraskelser, da operationen begyndte. Kanawati: “Under operationen gik vi ind gennem patientens ryg. Under operationen kunne vi ikke se nerverne, men gennem den 3D-printede model vidste vi præcis, hvor de var.”
Leave a Reply