金属3D打印帮助患者恢复容貌并提升生活质量

定制的植入物和手术导板由于其性能和适用性优于普通的同类产品，因此广泛应用于颅颌面损伤的整形手术。由于在植入部位精确贴合患者的生理组织，因此外科医生能够缩短手术时间并改善美容效果。

3D建模的应用改变了外科医生的治疗计划——采用患者特定植入物实施创伤外科手术。增材制造打破了各种复杂形状和结构的限制，因而能制造出符合人体植入区域和机械性能要求的植入物。此外，通过直接金属激光烧结（DMLS）增材制造技术，可以在较短的交付周期内根据需要制造价格适中的Ti6AI4V ELI定制植入物。

面临的挑战
48 岁的男性患者，因外伤而遭受严重的颅颌面部损伤。诊断为多处左额叶面部骨折，6 个月后患者再次入院进行手术后面部整形时观察到畸形愈合。CSIR-CSIO的资深科学家Vijay Kumar Meena先生应邀设计定制的植入物，以帮助矫正患者面部错位，同时尽量减少对畸形骨骼的损伤。

解决方案
Meena先生和他的团队使用3D建模软件，创建一个描绘缺陷的患者解剖结构的3D模型，通过模型分析，设计出能修复和纠正患者面部错位的定制化植入物。针对患者的情况，设计了两个定制化的植入物用于整形手术。一个颧骨植入物设计用于掩盖颧骨凹陷，一个眶底植入物设计用于重新调整和矫正患者的眼睛高度。

外科医生对定制化植入物的设计进行了审查和批准并评论说，植入物的自由曲率与患者的面部和眶底曲率非常吻合。由于需要高精度和高质量的Ti6AI4V ELI植入物，因此选择了EOS DMLS（直接金属激光烧结）技术来制造植入物。该技术可以快速且经济高效地定制具有自由曲率的复杂结构。最终，使用EOS M290系统制造定制化钛（Ti6AI4V ELI）植入物。

手术前扫描患者面部（上）；覆盖在模型上的定制化植入物（下）

（来源：CSIR-CSIO）

整形手术后，术后随访和放射学评估显示硬组织和软组织轮廓均有显著改善。
使用患者定制化植入物的优势如下：
•        缩短手术时间
•        降低手术治疗的侵入性，降低手术和术后并发症的风险
•        愈合过程更快，术后康复时间更短
•        降低二次手术的风险
•        降低总治疗成本和治疗时间
•        患者美观效果好

成果
采用EOS DMLS技术制造的患者定制化植入物成功用于矫正患者的眼睛高度和颧骨失衡。患者恢复迅速，迄今为止未记录任何并发症。

CSIR-CSIO已经建立了一个服务中心，致力于以合理的价格为骨科和颌面部患者提供设计和定制化制造的解决方案。通过采购EOS M290工业级3D打印机，CSIR-CSIO成为印度首家可以为患者和整形外科医师提供定制化植入物一站式解决方案的机构。

在颌面部、髋臼杯骨折和髋关节修正手术中，对患者定制化植入物的需求一直在增加。CSIR-CSIO在能够通过为患者提供经济实惠的定制化植入物，以最短的交付时间来增强患者的康复能力。

手术后颧骨和眶骨植入物的CT图像

（来源：CSIR-CSIO）

“由于患者的面部因外伤而严重受损，因此患者定制化矫正植入物有多条复杂的自由曲线。颧骨植入物和眶底植入物的设计必须有效防止手术台上外科医生用手操作时发生的弯曲。得益于EOS提供的增材制造解决方案，曲率可以轻松地在具有生物相容性的钛合金植入物上打印实现，从而使整个过程天衣无缝。”中央科学仪器组织（CSIO）生物医学仪器资深科学家Vijay Kumar Meena评论道。