Sonoma Orthopedics Products是一家致力于研究可用于踝關(guān)節(jié)、手腕、鎖骨骨折修復(fù)等手術(shù)的髓內(nèi)裝置的開創(chuàng)性技術(shù)公司。傳統(tǒng)上，人們通常認(rèn)為上述骨骼尺寸太小而無法在手術(shù)中使用髓內(nèi)裝置。

據(jù)了解，傳統(tǒng)上，當(dāng)患者需要用手術(shù)對鎖骨、手腕或踝關(guān)節(jié)進(jìn)行骨折治療時，醫(yī)生通常會采用鋼板固定的治療方法。也就是說醫(yī)生會在患者受損的骨頭上做一個大的切口，然后將金屬固定裝置安裝到切口上來達(dá)到固定斷骨的作用，直至患者痊愈。而在另一方面，像股骨（大腿）或脛骨（脛）這樣更大的骨頭，他們會采用不同的技術(shù)來治療，這種技術(shù)被稱為髓內(nèi)固定，是將一種特殊的針放在骨髓管內(nèi)，使創(chuàng)傷更小、更精確。并且只需要很少的硬件。髓內(nèi)固定是更有效的治療方法，但醫(yī)生一直避免在鎖骨、手腕等小骨頭的手術(shù)中使用該方法。

在一個髓內(nèi)固定的標(biāo)準(zhǔn)流程中，為了使髓內(nèi)針能精確的放入受損骨頭，醫(yī)生需要使用專用儀器在受損的骨頭上劃出小切口，將骨髓針插入骨腔來使骨頭的兩端對齊，然后小螺絲就會從骨頭外部穿入將裝置放置到位。

醫(yī)生通常認(rèn)為鎖骨、手腕和腳踝骨太小而難以施行髓內(nèi)固定。但是現(xiàn)在由Sonoma發(fā)明的一種新的髓內(nèi)固定方法可以改變這一切。Sonoma專有的針技術(shù)能在骨頭表面使用固定夾具來代替螺絲。這些夾具能精準(zhǔn)對齊并精確固定骨折的骨頭。Sonoma快速發(fā)展的秘密就是使用3D打印骨骼，這些骨骼由Stratasys的增材制造設(shè)備3D打印而成。

Sonoma想要培訓(xùn)大量的外科醫(yī)生，使之盡可能地使用Sonoma的新技術(shù)，但這樣做需要對這一課題進(jìn)行實踐。因為可使用的人類尸體的數(shù)量非常有限，并且泡沫型人工骨骼不能重現(xiàn)某些骨折的特性，因此獲得一種逼真地、能模仿多種骨折情況的替代品成為當(dāng)務(wù)之急?！巴ǔＮ覀儠褂猛ㄓ玫呐菽Ｐ突蚴w進(jìn)行訓(xùn)練，但是這兩種情況都會遇到問題，”Sonoma的高級項目工程師Stephen McDaniel說。“正確的利用尸體的特性是不可能實現(xiàn)的，并且，當(dāng)特定的細(xì)節(jié)具備的時候，以泡沫的形式實現(xiàn)再創(chuàng)造會很困難或者很耗成本。”

幸運的是，對于Sonoma來說，用3D打印來制造骨折模型是一種可行的、高性價比的方法?？梢灾苯痈鶕?jù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來制造模型，并可以對骨折模型進(jìn)行質(zhì)量控制，模仿各種骨折之間重要的、細(xì)微的差別。最重要的是，這些3D打印模型可按需要進(jìn)行打印，以反映患者的具體骨折情況。Sonoma也收集了廣泛的CT掃描數(shù)據(jù)來幫助醫(yī)生研究并找到一個合適的骨骼模型。

 Sonoma現(xiàn)在將3D打印作為一種解決方案，來解決培訓(xùn)模式、原型和實驗工具的小批量生產(chǎn)的問題?！坝辛?D打印，我能將模型送到 Stratasys公司并且能用非?？斓乃俣仍趲滋熘畠?nèi)完成一個新的測試，”McDaniel說，“我們沒有制造這些內(nèi)部原型機(jī)的能力，但我們能采取常規(guī)手段來使我們產(chǎn)品的更新速度更快。我可以簡單的使用CT掃描和髓內(nèi)器械，并確定這個模型是不是真正合適的模型?！?/span>

為了最大的發(fā)揮增材制造的潛力，Sonoma采用了一系列的、針對不同項目的3D打印技術(shù)。有些骨折模型使用光固化技術(shù)（ Stereolithography technique），該技術(shù)適用于大型的、精細(xì)的輕量級部分的制造。 Stratasys公司已經(jīng)為Sonoma研發(fā)出可以打印20 x 20 x 20 cm規(guī)格的光固化3D打印機(jī)，這種特殊的打印機(jī)對Sonoma來說作用很大?！拔覀兇蛴〈笠?guī)模骨折模型的目的是為了展示螺釘在手術(shù)中的應(yīng)用，并展示骨折是如何被修復(fù)的，”McDaniel解釋道。“我們稱該模型為Bigfoot，Bigfoot就像是一個牽引光束，吸引醫(yī)生到我們的攤位?！?/span>

在McDaniel的記憶中，有一個特殊的外科手術(shù)。一名患者在鎖骨骨折痊愈后，又遭遇了鎖骨骨折。CT掃描后，醫(yī)生發(fā)現(xiàn)了患者骨頭上的一個異常，這是使她一直身體不適并且不能正常行走的原因。重新愈合裂隙需要使用一種新方法，那就是 Sonoma的開創(chuàng)性髓內(nèi)固定技術(shù)。

“為了醫(yī)生能夠更好的比較，我們制作了病人的完整的鎖骨模型和鎖骨骨折及愈合的模型，”McDaniel說，“我們通過Stratasys公司來制作鎖骨骨折模型，這樣醫(yī)生可以把模型拿在手中來感受，這是X光無法帶給醫(yī)生的直觀的體驗?！?/span>

在對病人進(jìn)行治療之前，醫(yī)生能夠使用這種3D打印模型來模擬練習(xí)。這種方法的使用使得手術(shù)非常成功。病人能夠正常走路并回歸正常生活。Sonoma表示將繼續(xù)使用3D打印技術(shù)來制造手術(shù)模型，因為這些模型可以在幾天內(nèi)被制作出來，但是對病人和醫(yī)生有巨大的幫助。