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Stratasys巴塞羅那兒童醫院使用3D打印技術推動兒科疾病科研診療

2023-02-17

巴塞羅那SantJoanDeDéu兒童醫院一直以來都走在歐洲兒科癌癥研究的最前沿，最近，他們憑借尖端3D打印技術推進兒科疾病的科研和治療。該醫院使用StratasysJ5系列3D打印機制作用于術前規劃的逼真解剖模型，不僅簡化了內部流程、降低了復雜手術風險，還提高了整體效果。

癌癥是全球兒童及青少年的主要致死原因，據世界衛生組織（WHO）估計，每年有40萬0-19歲的癌癥患者。在各類兒童癌癥中，腦癌和實體瘤是最為常見的種類。

巴塞羅那兒童醫院SantJoandeDéu（SJD）是一家高度專業化、私立、非營利的兒童診療中心，一直以來都引領著兒童癌癥的研究。他們對于整合醫療領域先進技術也頗為關注，這促使了他們嘗試使用3D打印技術，并率先在該領域部署這一技術。

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改善患者治療效果的逼真模型

采用3D打印技術后，巴塞羅那SJD兒童醫院便有能力處理復雜的病例。自2013年以來，該醫院幾乎每天都在面對越來越多復雜、危險的手術。醫療團隊在高壓之下，開始嘗試使用3D打印技術制作細致、精確的解剖模型，以協助術前規劃，最終大大改善了手術過程。

巴塞羅那SJD兒童醫院3D打印部門3DForHealth研發工程師兼技術經理ArnauValls解釋說：

3D打印的效果非常棒，我們發現它不僅將手術時間縮短了40%，還降低了整體成本。

在早期有了成功經驗之后，該醫院開始尋求在診療和手術中更大范圍部署該技術的機會，以及最適合引入該技術的領域。隨后，他們于2016年建立了3DForHealth實驗室。

自實驗室成立以來，巴塞羅那SJD兒童醫院通過提高安全性大大降低了手術相關的風險，提升了兒科的整體表現。目前，該實驗室每年使用3D打印解剖模型和工具（如切割和定位導板）支持200余臺外科手術。

事實上，隨著兒科病例數量的急劇增加以及術前規劃對3D打印的應用需求，實驗室不得不進一步拓展3D打印的生產能力，并探索制作復雜模型的可能性。于是在2021年年底，該實驗室通過Stratasys合作經銷商ExcelenciaTech公司全新購入了一臺J5系列3D打印機。

據Valls介紹，J5系列打印的多彩、多材料模型相較以往單一材料、單一顏色的模型，在逼真度方面有質的飛躍，打印速度也有顯著提升。他解釋說：

鑒于可以在一次打印中創建模型和實物，這讓我們在提高生產力的同時大大降低了成本。

應對罕見兒童癌癥病例中的挑戰

早些時候，醫院接收了一個極為復雜的病例——一位9歲的男孩患有斜坡脊索瘤，這是一種罕見的、帶有侵略性的惡性腫瘤，需要進行手術切除。腫瘤位于顱底和第一節頸椎之間，這使得病情更為復雜，因為它離重要的顱神經血管、消化系統血管及呼吸道都非常近。

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通過耳鼻喉科和神經科團隊等的多學科協作，首先由放射科醫生使用成像技術確定如何處理和切除腫瘤。

通過磁共振成像（MRI），我們發現如果采用傳統方法觸及并切除腫瘤，就必須切除齒狀骨突，這有可能使顱骨脊柱脫節，需要進行二次手術固定顱底。

——CristóbalLangdonMontero博士

巴塞羅那SJD兒童醫院鼻科和顱底外科專家

該團隊利用3D打印的患者特異性病理模型來尋找其他方案，并最終確定采用內窺鏡通過鼻孔進入腫瘤的頂部，再通過口腔將其整個切除。這一方法引發的創傷小很多，且能避免接觸重要結構和器官，為患者帶來更好的治療效果。

由J5系列3D打印機制作的模型細節對這一方案的規劃執行以及手術的成功帶來了毋庸置疑的價值。更重要的是，我們能夠對這位年輕患者的器官和重要功能進行保護。

——CristóbalLangdonMontero博士

巴塞羅那SJD兒童醫院鼻科和顱底外科專家

3D打印應用于術前規劃的未來發展之路

2021年，巴塞羅那SJD兒童醫院3DForHealth實驗室成為西班牙首個憑借定制3D打印模型質量被加泰羅尼亞總局認可的實驗室。這一官方認證使其不僅可制作供機構內部使用的生物醫學模型，還可向外部的其他醫院提供相關服務。

巴塞羅那SJD兒童醫院神經外科主任JoséHinojosaMena-Bernal博士表示：

“與二維圖像相比，3D打印在醫療領域的應用奠定了堅實的里程碑，而Stratasys的3D打印技術又讓其向前邁進了一大步。”

在下一階段，該醫院計劃將3D打印作為一個標準程序納入規劃流程。他們正在籌建一個兒童癌癥中心，并致力將其打造成為歐洲先進的腫瘤中心，3D打印將成為治療的核心。HinijosaMena-Bernal總結說：

StratasysJ5MediJet3D打印機所呈現的高逼真度和重復生產能力，在處理像是兒童癌癥這類復雜疾病時大有所為，這一9歲患兒的病例證實了它在拯救生命中發揮的關鍵作用。其潛力巨大，但整合過程仍處于初始階段。我希望在未來數月中能夠看到3D打印被更廣泛地應用并真正融入醫院的流程。

end

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