Drukowanie 3D Pomaga pięcioletniej dziewczynce, aby ponownie zatańczyła

Pięcioletnia Daria uwielbia tańczyć, ale to było zagrożone, kiedy zdiagnozowano u niej prawą nogę mięsaka Ewinga, rzadkiego nowotworu złośliwego kości. Guz był duży, sięgający prawie do jej dalszej kości udowej, więc usunięcie go, a jednocześnie pozwolenie na chodzenie - i taniec - było zwykle specjalnym wyzwaniem. Wymagało to starannego planowania, ale na szczęście lekarze Darii mieli narzędzia, aby to osiągnąć.

"Ze wszystkimi miękkimi tkankami i skórą, które chirurdzy doświadczają w chirurgii, mogą być zupełnie inne od tego, co widzą na skanie 2D ", powiedział Mieke Motmans, inżynier kliniczny w Materialise. "Korzystanie z cyfrowych i fizycznych modeli 3D daje dodatkowy poziom informacji i pozwala dokładnie określić, jak najlepiej postępować - jest to jak różnica między wyznaczaniem podróży na papierowej mapie, a używaniem GPS, który dokładnie pokazuje, dokąd zmierzasz i kiedy dotrzesz tam. "

Dr. AH Krieg i współpracownicy z Uniwersyteckiego Szpitala Dziecięcego w Bazylei w Szwajcarii musieli usunąć guz i zrekonstruować kość udową Darii, stosując kombinację jej własnej kości strzałkowej i kości dawcy CD3D .

"Endoprotezy (sztuczne kości) są zwykle stosowane w ratowaniu kończyn, jeśli nowotwór znajduje się blisko stawu kolanowego lub rozciąga się na epifizę, ale rzadko jest to możliwe u dzieci. młodzi jak Daria - są wysokie wskaźniki powikłań "- mówi dr Krieg. "Sukces rekonstrukcji oznacza pełne wykorzystanie potencjału druku 3D i współpracę z właściwymi ekspertami."

Materialise współpracował z chirurgami, aby zaplanować ponad 2000 przypadków osteotomii lub operacji korekcyjnych, w których kość jest wyciąć, aby umożliwić ponowne wyrównanie. Firma zaprojektowała i wydrukowała ponad 700 niestandardowych implantów lub endoprotezy.

"Pracowałem wcześniej z Mieke i jej zespołem, więc wiedziałem, że mogą pomóc" - powiedział dr Krieg. "Pierwszym krokiem było przesłanie naszych skanów MRI i TK nogi Darii do portalu internetowego Materialise do oceny."

Motmans specjalizuje się w sprawach onkologicznych. Jej zespół rozpoczął od wyrównywania oczek z tomografii komputerowej Daria i MR, sprawdzając je w oprogramowaniu do przetwarzania obrazów medycznych Materialise Mimics i weryfikując pozycję guza.

"Znalezienie obrysu guza jest tym, od czego zaczynamy," powiedziała. "Czasami nowotwory są widoczne tylko w MRI, więc Mimics pomaga nam przenieść swoje granice do dokładniejszych skanów TK. Następnie łączymy "plasterki" tomografii komputerowej zzbuduj model geometrii kości 3D, który pozwala chirurgom zobaczyć ogólny obraz i przybliżyć szczegóły. Niektórzy chirurdzy mają bardzo jasne wyobrażenie o tym, co chcą zrobić, podczas gdy inni po prostu przesyłają nam skany i proszą nas o rozwiązanie. Tak czy inaczej, dotarcie do tego etapu - oglądanie modelu 3D - jest często momentem krytycznym. Dokładność modelu pozwala nam zweryfikować planowane podejście, a czasami może być bardzo oczywiste, że początkowy plan po prostu nie zadziała. "

Materialise i zespół szpitalny wspólnie opracowali procedurę chirurgiczną i ustaw równiny resekcyjne, które byłyby używane do dokładnego wskazania miejsca, w którym cięcia byłyby potrzebne wokół guza. Musieli zatrzymać tak dużo kości, jak to tylko możliwe, aby utrzymać kolano Darii w stanie nienaruszonym, aby utrzymać śruby na tytanowym moście, które utrzymywałyby pozostałą kość, allograft i strzałkę, gdy wzrastały razem podczas osteosyntezy. Marginesy były ciasne, ponieważ guz był tak duży i tak blisko kolana Darii.

"Gdzie wyciąć guza wpłynął rozmiar dziury, która z kolei regulowała wymagany kształt kości dawcy," powiedział Motmans. "Nie mogliśmy niczego wydrukować, dopóki cały etap planowania - miejsce resekcji guza i allograftu, rozmiaru płytki, położenia śrub - był kompletny."

Chirurdzy musieli obciąć swoje normalne bezpieczeństwo marginesy i poświęcić dolną płytkę nasadową, która zawiera żywą, rosnącą tkankę kostną, ale w końcu były w stanie ustawić swoje płaszczyzny resekcji. Materialise następnie 3D drukowane modele i trzy prowadnice tnące. Szczeliny w tych szablonach, dwa dla kości udowej i jeden dla alloprzeszczepu, zostaną użyte do precyzyjnego ustawienia ostrza piły chirurga, z ostrożnie rozmieszczonymi otworami kierującymi wiertłem, aby zapewnić prawidłowe położenie śrub i kąty wprowadzania. Przewodnik allograftów zdefiniował kanał, w którym ma być wszczepiona strzałka. Motmans użył modeli pokazujących geometrię kości przed i po zabiegu, aby sprawdzić, czy każda prowadnica tnąca i płyta są dokładnie dopasowane.

"Operacja trwała dziesięć godzin, w tym siedmiu chirurgów i była wielkim sukcesem" - powiedział dr. Krieg. "Chociaż Daria ma jeszcze długą drogę do rehabilitacji, teraz ma szansę na prawie pełne wyleczenie i użyć nogi bez większych ograniczeń."

"Umiejętne zespoły, które wykonują te operacje są niesamowite - powiedział Motmans. "Aby móc im pomóc, jest przywilejem. Druk 3D oznacza, że ​​chirurdzy mogą planować z wyprzedzeniem, umożliwiając im radzenie sobieproblemy, zanim jeszcze wejdą na salę operacyjną, dzięki czemu unikają niespodzianek podczas operacji. To dobry wynik dla wszystkich. "