3D打印臨時(shí)頭盔可保護(hù)等待顱骨成形術(shù)的患者

3D打印已被廣泛用于制造頭盔，而不僅僅是在自行車頭盔和棒球等運(yùn)動(dòng)中保護(hù)頭部的頭盔。還有用于成人和兒童的定制3D打印頭盔，它在醫(yī)療應(yīng)用方面也起到了重要作用。

來(lái)自墨西哥的一組研究人員最近在一篇標(biāo)題為《定制的低成本3D打印頭盔保護(hù)Acrania患者》文章中， 涉及使用3D打印頭盔治療3歲女性枕后顱骨cra骨癥，這是一種罕見的致命先天性異常疾病。研究人員在論文中寫道：“對(duì)于無(wú)法進(jìn)行手術(shù)或因不同原因而不得不推遲手術(shù)的患者，矯形頭盔是一種替代性的臨時(shí)措施；他們保護(hù)脆弱的結(jié)構(gòu)并將其固定在適當(dāng)?shù)奈恢茫钡娇梢赃M(jìn)行確定的處理為止。”

這位年輕患者的神經(jīng)外科小組決定推遲到她7歲時(shí)再進(jìn)行手術(shù)治療，如果使用同種異體骨或鈦植入物，避免了由于骨吸收或頭部生長(zhǎng)而需要進(jìn)行第二次手術(shù)。

對(duì)于患者來(lái)說(shuō)，在康復(fù)過(guò)程中，枕骨cra骨癥是她的一大障礙，因?yàn)橛捎谌狈φ麄€(gè)枕葉的保護(hù)，他們害怕傷害到她。因此，通過(guò)3D打印從患者的CT掃描重建中創(chuàng)建了個(gè)性化頭盔進(jìn)行保護(hù)。



 圖1患者頭部的CT掃描3D模型。缺陷的后側(cè)和后外側(cè)視圖。



CT掃描可以通過(guò)“順序采集”由相等間隔分開的多個(gè)圖像來(lái)檢測(cè)，從而幫助生成3D重建圖像。然后，圖像以DICOM格式保存。研究人員使用專用的圖像處理軟件DICOM Osirix完成了3D重建。然后，將生成的3D模型導(dǎo)出到SOLIDWORKS中。研究人員解釋說(shuō)，“在軟件中，……實(shí)體被用作參考來(lái)生成頭盔的定制結(jié)構(gòu)，并以額骨，寰枕關(guān)節(jié)，顳骨和蝶骨作為參考。在人的實(shí)體上制作頭盔的3D模型后，在零件之間進(jìn)行抽拉或減法以使頭盔的空心具有頭部的解剖學(xué)形狀。”



最終的柔性光敏聚合物樹脂頭盔可適應(yīng)患者的解剖學(xué)頭部形狀。



3D打印頭盔具有透氣和防汗孔，由柔軟的光敏聚合物樹脂制成，該樹脂具有高強(qiáng)度，同時(shí)穿著舒適，還能適應(yīng)患者顱骨的生長(zhǎng)。現(xiàn)在，她可以獨(dú)自坐下，甚至可以在自己站立幾秒鐘。



點(diǎn)評(píng)：這些臨時(shí)頭盔對(duì)等待顱骨成形術(shù)的患者非常有幫助，但是如果采用傳統(tǒng)的制造方法制造，成本可能接近2,000美元。售價(jià)約200美元的3D打印頭盔更具成本效益。通過(guò)本案例我們可以看到3D打印在低成本方面的優(yōu)勢(shì)，他們證明了在這種特殊情況下的成功，當(dāng)然我們更希望加快技術(shù)研發(fā)的步伐，以服務(wù)于更多需要幫助的病人。