3D打印、運(yùn)動(dòng)跟蹤技術(shù)為獸醫(yī)骨科患者創(chuàng)造新的治療選擇

魔猴君  行業(yè)資訊   565天前

2023年6月6日，魔猴網(wǎng)了解到，得克薩斯A&M大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院和生物醫(yī)學(xué)科學(xué)學(xué)院(VMBS)的科學(xué)家們，利用3D打印技術(shù)和運(yùn)動(dòng)追蹤系統(tǒng)開發(fā)了一種定制化的外科治療方法。這種方法可以為動(dòng)物提供更精確、更有效的骨科手術(shù)和康復(fù)治療。

△德克薩斯A&M大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院和生物醫(yī)學(xué)科學(xué)學(xué)院的Kate Barnes博士 

Barnes是A&M大學(xué)的臨床副教授，專門研究小動(dòng)物骨科。她在VMBS小動(dòng)物教學(xué)醫(yī)院(SATH)的研究和臨床實(shí)踐中，通過(guò)定義3D打印在醫(yī)療保健中的作用，并將移動(dòng)性評(píng)估技術(shù)作為步態(tài)實(shí)驗(yàn)室的一部分應(yīng)用到獸醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。這項(xiàng)研究的結(jié)果對(duì)于提高獸醫(yī)骨科領(lǐng)域的治療水平和改善動(dòng)物的生活質(zhì)量具有重要意義。

△3D打印的“骨頭”

3D打印與獸醫(yī)學(xué)

Barnes利用她辦公室的3D打印機(jī)打印生物相容性材料，使得VMBS處于獸醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展前沿。盡管在人類醫(yī)學(xué)中使用3D模型更為常見(jiàn)，用于制造定制替代零件和醫(yī)療設(shè)備，但Barnes表示，在獸醫(yī)學(xué)中使用3D打印手術(shù)指南的做法仍處于發(fā)展階段。

Barnes對(duì)將3D模型應(yīng)用于手術(shù)方案非常感興趣，不論是在手術(shù)規(guī)劃階段還是實(shí)際手術(shù)過(guò)程中。

她說(shuō)：“我們可以借助3D打印機(jī)完成一些工作。首先，我們可以使用我們的3D軟件查看骨骼，并進(jìn)行虛擬手術(shù)規(guī)劃。通過(guò)在3D環(huán)境中進(jìn)行評(píng)估，我們可以更容易地評(píng)估四肢和骨骼的情況。實(shí)際上，我們還可以打印出模型，以便在手術(shù)計(jì)劃過(guò)程中評(píng)估畸形和骨折，并且我們可以使用這些模型來(lái)模擬手術(shù)實(shí)操?！?/span>

Barnes和她的團(tuán)隊(duì)利用打印的3D模型治療狗和貓中最常見(jiàn)的問(wèn)題之一，即肢體成角畸形，即肢體不直的情況。這種肢體畸形可能是外傷或生長(zhǎng)不當(dāng)?shù)慕Y(jié)果，通常需要進(jìn)行手術(shù)切割來(lái)精確地重新對(duì)齊畸形的肢體。

△Barnes從打印機(jī)的構(gòu)建平臺(tái)上取下3D模型及支撐物

為了確保切割的準(zhǔn)確性和高效性，SATH的整形外科醫(yī)生可以打印3D手術(shù)指南，這是通過(guò)使用特殊軟件開發(fā)的定制模板，在手術(shù)計(jì)劃階段使用。一旦打印出導(dǎo)板，它們會(huì)在手術(shù)過(guò)程中固定在骨骼上，為外科醫(yī)生準(zhǔn)確顯示切割的位置和角度，以矯正畸形。

這些指南對(duì)于它們是根據(jù)每個(gè)患者的準(zhǔn)確尺寸和形狀定制的這一點(diǎn)非常有益。

Barnes表示：“如果一切都已經(jīng)計(jì)劃好了，使用手術(shù)指南可以縮短手術(shù)時(shí)間，降低感染等風(fēng)險(xiǎn)。如果沒(méi)有指南，自由處理的情況可能不太準(zhǔn)確?！?/span>

因此，手術(shù)指南有助于確定手術(shù)時(shí)間，提高手術(shù)的準(zhǔn)確性，并減少動(dòng)物在麻醉下的時(shí)間。然而，將3D打印推廣為更主流的挑戰(zhàn)之一是獸醫(yī)們面臨的高昂價(jià)格，包括軟件、打印機(jī)和生物相容性材料的成本，這些材料可安全用于生物體內(nèi)。

Barnes表示，幸運(yùn)的是，由于其回報(bào)超過(guò)了設(shè)備成本，德克薩斯A&M大學(xué)可以為獸醫(yī)患者提供這些資源，并以對(duì)動(dòng)物所有者可承受的價(jià)格提供治療。

△近幾年，3D打印在獸醫(yī)學(xué)市場(chǎng)上的應(yīng)用越來(lái)越普遍

前沿獸醫(yī)技術(shù)

除了3D打印技術(shù)之外，Barnes和SATH團(tuán)隊(duì)在步態(tài)實(shí)驗(yàn)室中幫助改善狗的活動(dòng)能力的工作。他們利用運(yùn)動(dòng)跟蹤技術(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)評(píng)估和動(dòng)力學(xué)評(píng)估，以監(jiān)測(cè)狗的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)和重量承受情況。步態(tài)實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果提供了客觀的數(shù)據(jù)，幫助監(jiān)測(cè)狗的康復(fù)進(jìn)展。這項(xiàng)工作對(duì)于獸醫(yī)學(xué)產(chǎn)生重大影響，

據(jù)悉，美國(guó)德克薩斯州A&M將繼續(xù)推動(dòng)獸醫(yī)研究走向未來(lái)，授權(quán)了Barnes的3D打印研究和步態(tài)實(shí)驗(yàn)室等工作。這些技術(shù)在獸醫(yī)外科技術(shù)方面相對(duì)較新。

她表示：“在人類醫(yī)學(xué)中，這些技術(shù)更為常見(jiàn)。雖然在獸醫(yī)學(xué)中也越來(lái)越容易獲得，但通常需要更多時(shí)間。其他大學(xué)也在從事這方面的研究，但這絕對(duì)是未來(lái)的方向之一?！?/span>

Barnes對(duì)未來(lái)充滿期待，她將繼續(xù)推動(dòng)這一運(yùn)動(dòng)的發(fā)展。她表示：“這些技術(shù)在獸醫(yī)學(xué)領(lǐng)域越來(lái)越常見(jiàn)，所以我們希望有更多機(jī)會(huì)使用它們。如果您知道任何肢體畸形的狗，請(qǐng)帶它們過(guò)來(lái)。我們將非常樂(lè)意為它們提供幫助。”

通過(guò)結(jié)合3D打印技術(shù)和運(yùn)動(dòng)追蹤系統(tǒng)，獸醫(yī)可以根據(jù)患者的特定情況設(shè)計(jì)和制造定制化的植入物和支具，從而改善治療效果和康復(fù)過(guò)程。

來(lái)源：南極熊