生物医学工程师’现场在多学科术前计划和实践中的作用

由艾米·亚历山大撰写

颅面重建

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在美国曼彻斯特罗切斯特市的梅奥诊所,重建脸部和颌骨仍然是3D规划和打印的主要用途之一。在这篇社论中,生物医学工程师Amy Alexander描述了生物医学工程如何影响和补充3D打印的术前准备。

艾米·亚历山大(Amy Alexander)

艾米·亚历山大(Amy Alexander)是位于罗彻斯特(美国明尼苏达州)的放射学梅奥诊所解剖模型实验室的一名高级生物医学工程师。亚历山大扮演的角色将2D放射图像转换成3D模型和针对特定患者的手术切割指南。这些与实际情况一样大小,针对患者的模型和指南可帮助来自不同专业的外科医生为复杂的程序做准备。此外,这些3D打印件为患者提供了有关其个人手术计划的沟通桥梁。 Alexander拥有密尔沃基工程学院(美国威斯康星州)的生物医学工程学学士学位和密尔沃基工程学院Rader商学院的工程管理理学硕士学位。亚历山大(Alexander)曾在SME Medical 3D打印工作组(美国MI)任职超过3年,是北美放射学会医学3D打印特别兴趣小组(IL)的成员,并通过SME进行了增材制造认证。亚历山大是北美放射学会,医疗保健信息和管理系统学会以及中小型企业的积极成员。

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脸部和颌骨的重建仍然是3D规划和打印在罗切斯特(美国密歇根州)的梅奥诊所的主要用途之一。自2006年以来,颅面重建手术已获得工程支持。2016年,内部手术指南的设计和印刷开始开展,现在,到2019年,这些病例约占解剖模型部门(AMU)所有临床病例的60% )。

在这种环境下,即时护理工程师与放射科医师和外科医生从各种专业领域建立了融洽的关系和外科手术计划程序,包括口腔和颌面外科,耳鼻喉外科,整形外科和修复,修复术以及牙科肿瘤学。

平均5到7天完成的典型颅面重建手术计划的步骤:

  1. 放射学数据是可以获取的,理想情况下是使用经过图像获取和重建的协议来进行的,这些协议已经过磨练,可以实现最佳的解剖分割;
  2. 对解剖进行细分以准备手术会议并由放射科医生批准;
  3. 外科医生会见工程师以计划数字式截骨术,切除术和重建术;
  4. 指南的设计,经过外科医生的认可和3D打印;
  5. 对指南进行消毒并用于执行手术计划。

当您开始工科学校时,您会修读所有可以想象的微积分和物理课程。您将学习如何求解微分方程并编写代码。您在一个作业上花了3个小时,因为它有一些子问题‘a’ through ‘r’。您当时一生中没有意识到的是,所有这些学习如何使您成为更好的学习者。当人们问我是否使用我的工程学位时,我告诉他们我的工程学位教会了我如何教自己的东西-它教会了我如何学习–它教会了我如何识别和有效解决问题的方法。这是我拥有的最有价值的技能。

在Mayo,我们很幸运能够在协作和多学科的环境中工作。在任何一天,您都可以找到放射科医生与外科医生互动,并与工程师互动。这些交互的核心是沟通。很多时候工程师没有使用与MD相同的术语,但是经过足够的耐心,时间和精力,我们可以学习正确的医学语言并将其正确地用于讨论中。我喜欢继续我的医学语言教育的一种方式是参加每周一次的专业会议,并听取当前在临床上发现的新的和值得注意的病理学的医师的讲话。

工程师在此过程中的作用是倾听并了解手术的瓶颈,然后与手术团队合作,以最好地利用最新的技术和材料科学发展来改善手术中最具挑战性的方面。

新颖的固定托盘设计是这种合作的切实成果。在我向外科医生询问将腓骨移植节段组装到剩余的下颌骨上的难度后,固定托盘的想法得以实现。可以了解其开始和功能的详细信息 这里 。这是一个强有力的例子,说明简单而优雅的工程设计如何可以节省大量的手术时间。通过允许外科医生随时随地与工程团队进行内部和按需沟通,这改变了我们机构颅面重建的实践。

外科手术计划使手术中最困难,最不可预测的部分成为手术中最快,最可靠的部分。内部使用它可以使我们以符合诊断到治疗目标的速度进行操作,并允许我们根据具体情况进行故障排除和创新。头部和颈部的骨质重建应该成为护理的标准。”梅奥诊所Daniel L. Price博士。

要知道您可以使用正确的资源来解决任何问题,并且独具匠心正在释放。能够将这些解决方案应用于改善患者护理非常重要。


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