南京中大医院用3D扫描大妈腿部,大妈直呼“太酷了”

南极熊相信,对于那些经历过手足矫形康复的人来说,一定不会忘掉曾经那一段痛苦的支具制作过程:腿被纱布层层包围后,裹上湿湿的石灰,不仅感觉异样,还有浓重的味道,更重要的是,还要等待三五天才能最终装上支具进行康复。

与此同时,医院也面临着同样的问题:如何改变这种传统的、缓慢的支具制作过程,让医生效率更高,让病人佩戴更舒适?

国内最权威的康复医学科假肢矫形器研制中心之一东南大学附属中大医院就使用了一个“新武器”——先临三维的多功能手持式三维扫描仪EinScan-Pro。

四十几岁的大妈首次尝试EinScan-Pro

觉得很“酷”

四十多岁的张大妈是南京人,在2个月前她开始出现头晕的症状,随后就去了当地的东南大学附属中大医院的神经科就医。医院给张大妈做了CT后发现,张大妈脑小血管出血,并且受脑出血的影响,张大妈的左脚出现了足下垂和足内翻的症状,走起路来左脚不自觉往内翻,而且腿又疼又酸。神经科医生在帮张大妈的病情稳定之后就让她转到了康复医学科假肢矫形器研制中心的赵勇主任处进行后续的腿部训练修复。

△张大妈在康复中心进行腿部走路训练

和以往不同,赵主任在了解了张大妈的病情之后,并没有按照传统的治疗方案,打石膏做支具,而是先对张大妈的腿进行了3D扫描。

因为,此前赵主任就一直关注3D扫描在医疗矫形康复上的应用。他了解到,使用3D扫描技术可以精确获得病人肢体部位的三维数据,借助电脑端的数字化设计,就可以直接3D打印出所需的支具,从而免除复杂的打石膏过程。

但是赵主任对张大妈的扫描还有着更高的要求:

1、由于张大妈行动不便,扫描时不能移动病人的腿部;

2、扫描过程要尽量快;

3、最重要的是,扫描的效果要好,能保证最终打印出精准的支具。

一直以来赵主任都没能找到合适的扫描仪,通过专注于数字化医疗技术的南京松尚医疗科技有限公司,赵主任听说先临三维有一款手持式的多功能三维扫描仪EinScan-Pro。进过一番仔细的了解后,赵主任确定,这款扫描仪可以满足他的要求,于是,决定给张大妈试一试。

先临三维的技术人员联合南京松尚医疗科技,在接到赵主任的委托之后,随即带着EinScan-Pro来到了东南大学附属中大医院康复医学科假肢矫形器研制中心,和赵主任确定张大妈的扫描部位后便开始扫描。

△手持式快速扫描:将扫描时间控制在1分钟以内

在本次扫描中,为了能够尽快完成扫描,不至于让病人有痛苦感,并且考虑到在扫描过程中,张大妈可能腿部会微动,技术人员使用了EinScan-Pro的手持快速扫描模式,扫描精度可以保证在0.3mm,完全可以满足打印支具的要求,而且其10帧/秒的扫描速度也可以将整个扫描过程控制在1分钟以内。

东南大学附属中大医院康复医学科假肢矫形器研制中心的医生们都对EinScan-Pro的扫描过程和扫描结果十分关心,因为这意味着他们是否以后能采取新技术来代替传统疗法,于是都来仔细观看扫描过程。看到自己腿上只是有光在闪烁,不到1分钟,在电脑上就已经出现了数据,张大妈觉得“不得了,太酷了”。

有了数据后,技术人员再根据病人的实际病情进行设计,在需要固定的部位加上重点支撑,在受力不足的部位进行强度加强。

设计完之后,技术人员便将张大妈的支具3D打印了出来,从扫描到打印,整个过程大约只花了半天时间。

△赵主任为张大妈的支具缠上绷带,准备给张大姐试戴

△为了防止脚底过硬,赵主任还为张大妈垫上了脚垫,并按照腿部受力调整绷带的松紧。

装上支具后,张大妈走了一段,发现确实跟自己的腿部比较贴合,走起来原本使不上劲的地方也有了支撑。

传统方法制作支具至少需要2-3天

对于试戴的效果,赵主任也觉得很满意,因为从扫描到打印的新支具制作方法要比传统方法至少快两至三天。

传统制作支具的方法至少要花费三天时间:取石膏阴型→灌石膏阳型[size=13.3333px]→修整阳型[size=13.3333px]→支具半成品制作[size=13.3333px]→患者试样[size=13.3333px]→修改完成。

首先,医生需要在病人的腿部缠上三至四层纱布,然后在纱布上涂上石膏,等待石膏固化。

石膏固化后,医生便将纱布从中间剪开,哪里不能受力或者需要提高强度就用记号笔标注好,这样一个石膏阴型模具就做好了。

随后,医生便在石膏阴型模具里面灌满石膏,做成和病人腿部大小一样的石膏阳型模具。由于是纯手工,所以在制作阳型模具时,医生需要根据病人的实际情况做调整,往往后期需要一点一点抹石膏。

待阳模冷却过后,医生就在这个模型上套上袜套,然后用钉书针一点点固定。由于袜布需要固定得比较紧凑,所以这个工作需要两位医生合力才能完成。

随后,便是加热最终制作支具的材料——聚丙烯。在加热炉内,大约加热二十分钟左右,聚丙烯就会融化变软

然后医生将软化的聚丙烯铺在阳模上面,并使其紧致地包围阳模。

包好后,需要对内部进行抽真空,然后将多余的部分去除,完全冷却后就可以将中间的阳模抽去,一个支具就完成了。

而如果支具要有透气孔,那么,最后需要人工在支具上进行打孔。

传统制作方法四大缺点

一:耗费时间

赵主任说,一般一个支具的制作过程至少需要三至四天,如果加急的话,也需要两至三天。对于急需的病人来说,还是需要经过几天的等待之后才能带上支具。

二:耗费人力

在整个传统支具的制作过程中,我们可以看到至少需要3-4人,如果一个医院同时需要制作3个支具,那人员就很可能会不够。

三:精确度差

在从阴模——阳模——支具的整个过程中,由于每一步都是采取手工的方法,所以难免会有误差,这不仅导致在制作过程中,医生需要进行反复修改,最后也不利于病人的康复。

四:材料浪费

在制作支具的过程中,不仅需要浪费大量的石膏,最终的支具材料也是一个极大的浪费,大约只有1\3的材料会被最终利用,而其余的2\3就成了无用的边角料。

引入三维扫描技术的四大好处

一:避免漫长的人工制作时间

利用EinScan-Pro扫描后,医生不用在病人的腿部缠上厚厚的纱布取阴模,减少了病人的等待时间,也避免了给病人带来取模时的疼痛;节约了人力,提高了效率。

二:精确度更高

由于传统支具从石膏绷带到阴型、阳型再到成品,完全依靠医生手工操作,需要受力和施压的地方是用记号笔标记、再转印,经过一番倒腾难免会有一些误差。而使用EinScan-Pro扫描精度可以控制在0.3mm以内。

三:更利于个性化设计支具受力部位

使用EinScan-Pro扫描,可以精确获得病人的三维数据,并且可以导入病人的CT数据、核磁共振检查数据作为参考,并且在后期设计过程中可以根据病患部位在适当位置给予足够的支撑强度。让患肢得到更人性化的固定,也有利于病人的精确康复。

四:更美观

而此外,三维扫描结合3D打印还可以根据患者的需求定制出各种颜色和形状,使其更加易于被接受,佩戴也更加舒适;随着它的日渐成熟,还能为小患儿定制卡通图案的支具,给枯燥的康复增添了一份趣味。

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松尚医疗

依托南京医科大学数字医学研究所博士后科研团队为核心,松尚医疗利用先进的专业医学软件和3D打印设备,将医学和工程学相结合在临床应用中不断深入,通过临床医学与3D打印技术相结合的工作模式,为医疗、科研等机构提供快速高效的医学3D打印服务。而3D打印技术的接入也让患者有了更好的体验。