個性化3D列印的膝關節植入物或將幫助成千上萬的關節炎患者

2021-07-16 03:05:55

大資料文摘出品

來源：sciencedaily

一種使用3D列印植入物的突破性新療法，在未來或將為數以萬計的膝關節骨性關節炎患者帶來緩解，在虛擬「模擬」試驗證明安全性之後，該療法已獲准在英國患者中試用。

巴斯大學治療創新中心（CTI）工程師開發的個性化早期膝關節骨性關節炎治療方法，主要使用3D金屬列印技術，能夠製造出完全適合每個病人的個性化醫療級鈦合金板。

TOKA(Tailored Osteotomy for Knee Alignment)療法改善了用於重新調整患者膝關節的高位截骨(HTO)鋼板的手術過程和配合，使其比現有的普通鋼板更穩定、更舒適、更能承受重量。

該技術還簡化了HTO手術，使手術更快，因此更安全。

在一項基於計算機的試驗中，利用28名患者的CT掃描資料，對HTO鋼板進行了虛擬安全測試。這項模擬臨床試驗是世界上第一個證明骨科裝置安全性的試驗，它模擬了將施加在定製板上的應力，並顯示它們的安全性與標準治療方法相當。

治療創新中心教授Richie Gill說：「膝關節骨性關節炎是重要的健康、社會和經濟問題，但始終沒有得到應有的重視。45歲以上的女性中有四分之一患有此病，男性中約有15%。」

「膝關節置換術只對晚期骨關節炎有用，所以患者可能在很長時間內都處於痛苦之中，不得不帶著殘疾生活。我們希望新的TOKA程式能改變這種情況」。

接受TOKA的膝關節骨性關節炎患者將接受膝關節的3D CT掃描，然後創建個性化的3D列印手術指南和鋼板，兩者都是根據他們的脛骨（小腿）骨的形狀。

這個過程還首次將3D列印的螺紋應用於HTO板，這意味著它們可以被優化定位，以幫助固定在骨頭上。

當臨床中心恢復開展選擇性手術時，巴斯、布裡斯托爾、埃克塞特和卡迪夫的醫院將參加一項隨機對照試驗，將病人的結果與現有的普通HTO手術進行比較。

TOKA技術的測試已經在義大利開始，作為博洛尼亞Rizzoli研究所試驗的一部分，迄今已有25名患者接受了新的個性化HTO鋼板。

脛骨高位截骨（HTO）手術通過對脛骨（小腿骨）進行切割並開啟一個小縫隙來重新調整膝關節，這需要用一塊金屬板來穩定。這種重新排列將負荷轉移到膝關節的一個不太「磨損」的部分。手術的結果取決於切口的準確程度和縫隙的開啟程度。

Gill教授補充說，「HTO手術有很長的臨床歷史，如果手術沒有嚴重失誤，效果就會非常好。外科醫生遇到的困難是實現高精確度，這就是為什麼我們創建了TOKA方法，它從CT掃描和數字計劃開始。」

「3D列印定製的膝關節植入物，並在手術前進行掃描，這意味著外科醫生在手術前將清楚地知道他們將看到什麼，以及植入物將放在哪裡。」

「除了外科醫生能夠精確規劃手術外，還可以根據掃描資料自動3D打印出手術指南（或夾具）和板狀植入物，每個都是針對病人的個性化設計。」

「重要的是，這種類型的治療可以緩解膝關節骨性關節炎的症狀，同時保留自然關節。」

同時，預先規劃也大大簡化了手術，可以將手術檯上的時間從兩小時縮短到30分鐘左右。

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https://www.sciencedaily.com/releases/2021/07/210714110546.htm