3D 打印帮助拯救有颅骨缺陷的新生儿

导读：在医疗领域中，开展那些与大脑或头骨有关的复杂手术，即使是在最好的医疗条件下也是一件非常困难的事。然而，当手术对象涉及到婴儿和儿童，特别是新生儿时，手术难度就会成倍增加。

2022年8月13日，南极熊获悉，在国外最近的一个手术案例中，医生们采用3D打印技术成功帮助拯救了一个有着类似情况的新生儿。据悉，这个新生儿在出生后需要立即接受手术，以修复头骨中的枕骨缺陷，因为它没有正常发育。为解决这一挑战，波兰深科技公司Sygnis SA（该公司近期收购了Zmorph）使用增材制造技术创建了一个3D打印模型，这对新生婴儿的神经手术的成功至关重要。

除了被应用到假肢和矫形器制造上，3D打印在医疗领域的另一主要应用方式是进行外科手术前的培训和准备。医生可以通过打印出需要手术治疗区域的精确复制品，在本文案例中，患者颅骨模型是由患者的扫描制成的。外科医生能够在手术前进行练习，从而降低死亡率，尤其是对于像这样的复杂手术。为了帮助拯救这个特殊的女婴，医学影像分割专家、Kryzstof Grandys博士领导的波兰e-Nable基金会的志愿者Pawel Ozga找到了Sygnis，要求其尽快创建模型，并尽可能详细，以提高生存的可能性。这个孩子出生后立即被诊断为枕骨缺陷，这也意味着她的部分大脑暴露在外，这种危险的情况如果不加以治疗是致命的。

△新生儿头骨的SLA模型，包括需要修复的缺陷（图片来源：Sygnis SA）。

创建3D打印的头骨模型

手术前头骨模型的制作是在2022年2月进行的。婴儿出生后，她在克拉科夫的大学儿童医院接受了诊断。3D打印的头骨是手术前计划的一个关键部分，作为在短时间内用婴儿头骨的精确模型进行练习的一种方式。事实上，Sygnis实际上创建了两个模型，一个使用SLA，另一个使用SLS。他们转向这两种不同的技术，以利用两者的优势。

对于使用SLA制作的模型，它是在SygnisFlashforge 8.9s 3D打印机上完成的。SLA的好处是，医生能够根据MRI和CT扫描得到更详细和准确的头骨再现。然而，所使用的材料并不那么坚固。这就是SLS的作用，这个模型是在Sinterit Lisa Pro三维打印机上创建的。SLS也能生产出高度详细、精确的部件，但由于使用了PA12，这些部件更加坚固。这意味着医生们能够在手术前实际使用他们的工具进行练习。此外，由于SLS 3D打印不需要支撑结构，而是由粉坯充当这一角色，医生们能够完美地再现几何上复杂的骨骼结构。由于能够事先用这两个模型进行练习，医生们能够快速有效地准备好这个困难的手术。

除了仅凭扫描结果就能完美再现女婴的头骨外，医生们选择3D打印技术的原因是它能以高效的制造速度创建这个1:1比例的3D打印头骨模型。由于该缺陷在怀孕期间没有被诊断出来，要在最短的时间内完成手术，时间是至关重要的。事实上，根据Sygnis的案例研究，他们只有96个小时的时间来制作模型、交付并让医生进行手术前测试。值得庆幸的是，使用SLA打印的头骨只用了8小时就完成了，而使用SLS制作的头骨则在24小时内完成。

△通过同时使用SLA和SLS（如图）模型，尽管时间紧迫，医生还是能够在手术前进行有效的练习（图片来源：Sygnis SA)

手术于2月28日成功完成，小女孩得以出院。负责手术的外科医生Lukasz Krakowczyk教授总结说："影像学研究对确定颅骨缺陷很有帮助。然而，它们与皮肤缺陷并不完全吻合，这就是为什么打印模型如此重要。在重建颅骨缺陷的阶段，3D打印也将是必不可少的，届时需要对骨骼重建进行完美的排列和规划。"

虽然最终的结果无法得知，因为这个孩子未来还需要更多的治疗，但很明显，由于3D打印的介入，这次手术能够获得成功。Sygnis公司还期望进行更多此类合作，因为他们进一步使用手术前模型来提高手术后的成功率。