[Q&A]小组讨论:手术和未来手术室中的3D打印

手术中的3D打印

不幸的是,我们没有时间解决提交给在线问答的所有问题&在科技医学小组讨论中,与Amy Alexander(美国明尼苏达州Mayo诊所),Dominic Eggbeer(英国卡迪夫城市大学的PDR)和Joyce Lim(Alder Hey)进行了一次会议,主题是“外科手术和未来手术室的3D打印”。小孩儿’医院,英国利物浦)。在这里,面板离线处理剩余的问题。

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主讲人:

艾米·亚历山大(Amy Alexander)
高级生物医学工程师
梅奥诊所(美国明尼苏达州)

艾米·亚历山大(Amy Alexander)是位于罗切斯特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做好复杂的手术准备。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。

 

多米尼克·埃格比尔
医疗保健应用设计教授
英国加的夫城市大学PDR

多米尼克·埃格比尔是加的夫城市大学PDR设计的医疗保健应用教授。他的研究专注于个性化医疗设备的设计和开发,将他的知识应用于外科植入物,面部修复,牙科设备以及其他康复医学领域。

除了进行学术研究外,他还管理一个符合ISO 13485的小型商业团队,负责患者专用植入物和其他设备的设计。 Eggbeer在协作,传播和支持医疗保健领域新颖设计工程方法的广泛采用方面也发挥着领导作用。

 

林仪
儿科心脏病专家顾问
Alder Hey儿童医院(英国利物浦)

林仪是Alder Hey儿童医院的儿科心脏病顾问,在小儿心脏病学方面拥有20年的经验。她对横截面成像(心脏MRI和CT)以及胎儿心脏病学有着广泛的兴趣。她一直在利用针对患者的3D心脏模型来协助心脏外科医生和导管介入医师进行心脏程序的决策和计划。

林博士对3D打印以及横截面成像和胎儿心脏病学的热情帮助她为下一代儿科心脏病学家和心脏外科医师创新和尝试了替代性教学和培训方法。林博士参与了心脏外科医师和介入医师的动手培训。 Alder Hey医院拥有大量3D打印的先天性心脏异常心脏集合,使她和她的团队能够为未来的儿科心脏病学家,心脏外科医生,医学生和超声检查医师进行培训和定期教学。她经常使用3D打印的心脏来帮助讨论从产前组到成年先天性心脏病患者的心脏问题。


Q&A

感谢您进行非常有趣的小组讨论。我的问题是,是否有任何讲者具有术中3D打印植入物和术中工作流程的经验?您使用哪种增材制造程序?

艾米·亚历山大(Amy Alexander): 尽管Mayo Clinic致力于使用EOS M290 Ti6Al4打印机/材料在医疗点(POC)上制造和使用3D打印的植入物,但SOP的开发和法规要求仍在不断变化。考虑到当前模型和指南的工作流程,想法是植入物将遵循类似的路径:

  1. 在EHR中收到针对患者特定的解剖植入物的订单
  2. 通过解剖学建模协议(由放射科医生开发的协议)获取或订购成像
  3. 放射技师对患者的影像进行分割(放射科医生进行审查,编辑和批准)
  4. 分段解剖图的CAD由工程师进行(放射科医生批准)
  5. 虚拟手术计划(VSP)在外科医生,工程师和放射科医生之间进行
  6. 植入物的CAD由工程师进行(外科医生和放射科医生批准)
  7. 进行植入物的准备,打印和后处理(POC的GMP设施)
  8. 根据使用说明(IFU)在手术核心中进行灭菌
  9. 进行手术和植入

多米尼克·埃格比尔: 我没有使用3D打印 手术室,如果这是问题的含义。我不确定在这种情况下使用它是否现实或必要。我在程序之前参与设备的生产。这包括已在数字环境中进行操作以产生重建的解剖模型的设计。这种重建用作夹具,将砧板植入物预先弯曲到正确的轮廓,以进行截骨术和骨折修复。它们还用于压制定制植入物,例如眶底重建。这种针对患者的间接植入方法具有一些显着优势:与在金属中使用增材制造相比,它可以更具成本效益和更快的速度,并且可以更轻松地在医院内部署。但是,您还获得了备用板的几何形状限制,并且将这些弯曲板与定制的手术指南一起使用要困难得多。我现在领导的团队于2000年左右开始生产用于钻孔和切割的定制手术导向器,我于2003年加入,当时我们使用立体光刻技术生产可高压灭菌的导向器。然后,我们采用了第一代金属增材制造技术(来自德国的Realizer),使我们能够生产不锈钢和钴铬合金。这使我们能够生产出更坚固的设备。我们仍然主要推荐已出版的金属作品,以说明其如何制作准确而可靠的指南。缺点是成本。 3D Systems(美国,SC)立体光刻技术仍然是我们追求的目标,因为我们发现它具有鲁棒性和高度准确性,比Formlabs(美国,MA)和类似的替代产品更为出色。话虽如此,Formlabs技术越来越受欢迎,这主要是由于较低的购买价格和紧凑的尺寸。我们避免使用Polyjet技术,否则可靠性体验会很差,并且对消除残留单体污染物的能力存在担忧。我们还使用低成本的挤压机来训练模型,而这些模型不需要手术室的手术团队来处理。

乔伊斯·林(Joyce Lim): 我们目前不在心脏病学中使用术中植入物。

对于想进一步了解您三个正在讨论的特定技能的人,您有什么建议吗?

艾米·亚历山大(Amy Alexander):

1-课程

  1. 美国机械工程师学会有一个 课程 (金属)
  2. 麻省理工学院 课程 (一般)
  3. AutoDesk有一个 课程 (一般)
  4. 物化有一个 课程 (医疗)
  5. SME ToolingU有一个 课程 (一般)
  6. America Makes有一个 课程 (航空,医疗,其他)

2-证书

  1. 克拉克森学院有一个 证书 (医疗)
  2. 麻省理工学院 证书 (一般)
  3. 普渡大学有几个 证明书 (一般)
  4. 马里兰大学 证书 (一般)
  5. 宾夕法尼亚州立大学 证书 (一般)
  6. 中小企业有 资质认证 (一般)

3-本科课程

  1. 韦伯州立大学 BS高级放射科学

4-研究生课程

  1. 宾夕法尼亚州立大学 女士上午& Design
  2. 宾夕法尼亚州立大学 我是& Design
  3. 俄亥俄州 全球工程领导硕士
  4. UW烈性黑啤酒 硕士制造工程
  5. 马里兰大学 女士上午
  6. 卡内基·梅隆 女士上午
  7. 约翰·霍普金斯 MS医学和生物学插图
  8. 阿尔伯塔大学 康复科学理学硕士
  9. 格拉斯哥 MS医学可视化和人体解剖学
  10. 诺丁汉大学 女士上午and 3DP
  11. 谢菲尔德大学 女士上午和先进制造技术
  12. 德比大学 MS Advanced 用料和AM
  13. 克兰菲尔德大学 MS金属AM

多米尼c 蛋啤酒: 跟我这样的人说话!此外,在学习技术时也必须至关重要。 3D打印充满希望,但必须在确保安全的强大系统的背景下考虑。发现课程,与最终用户合作,严格执行质量体系。

乔伊斯·林(Joyce Lim): 根据我们所讨论的领域/专业,然后尝试与那些在该领域有经验的人接触。请注意,不同的专业将有不同的要求,但是在3D模型的细分方面,基本知识是相同的。

刚开始时,您很想打印您要细分的所有内容(某些特殊情况可能会如此)。请注意,有时您的所有细分都不会显示3D打印(这是我的心脏病学经验)。对您需要打印的内容,为什么要打印以及需要什么/如何打印严格要求。

参加课程并与做过一段时间的其他人交谈总是很有帮助的。

是否可以在手术室的患者缺损部位打印不同的细胞?

多米尼克·埃格比尔: 尚不知道,但我曾与比我更聪明的人合作,他们开创了这种技术!

您如何定义3D打印视觉模型和3D打印应用模型之间的分布–实际与手术工具/医疗设备互动的模型?

艾米·亚历山大(Amy Alexander): Mayo Clinic当前在OR中使用解剖模型和解剖指导的情况约为40%,用于外科手术模拟/计划和患者教育的解剖模型,以及60%的解剖指导,它们在无菌领域进行了灭菌和使用。

多米尼克·埃格比尔: 风险。外科团队处理的模型与术前使用的模型之间的根本区别在于清洁度和消毒能力。如果要生产要灭菌的模型,则必须验证:材料符合使用预定方法进行灭菌(不影响准确性)的前提条件;创建用于设备生产的受控系统;通过按照ISO 10993和更多标准进行必要的测试来验证该系统。

对于仅用于实验室的模型,风险水平和相关控制方法的参与要少得多,但是确保您开发可控且可重复的生产过程仍然很重要。

《医疗设备指令》和新的《医疗设备法规》还规定,您需要确保您的设备与其他设备的兼容性得到证明。这对于定制的植入物尤其棘手。实际上,每个公司或医疗保健提供商都会提出自己的解决方案。