機(jī)器人與3D打印植入物結(jié)合，怎樣實(shí)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)置換？

根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)研究，CONFORMIS 等創(chuàng)新型骨科醫(yī)療器械制造商，憑借3D打印個(gè)性化膝關(guān)節(jié)植入物以及新商業(yè)模式進(jìn)入到了膝關(guān)節(jié)置換市場(chǎng)，在骨科植入物巨頭的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)繞之下，成為一股新的增長(zhǎng)力量。



▲《3D打印與骨科植入物白皮書》第三版

3D科學(xué)谷

如今，膝關(guān)節(jié)置換技術(shù)仍在發(fā)展當(dāng)中，并且體現(xiàn)出個(gè)性化、精準(zhǔn)化醫(yī)療的發(fā)展趨勢(shì)。根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)觀察，美國(guó)一家創(chuàng)業(yè)型骨科植入物制造商Monogram ，正在通過(guò)將主動(dòng)銑削導(dǎo)航手術(shù)機(jī)器人與 3D 打印患者匹配型膝關(guān)節(jié)植入物相結(jié)合，為膝關(guān)節(jié)置換醫(yī)療市場(chǎng)提供個(gè)性化解決方案。本期，我們就來(lái)簡(jiǎn)單的了解這一技術(shù)。

▲ Monogram

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術(shù)前規(guī)劃+機(jī)器人+植入物

根據(jù)Monogram，他們有望成為第一家將主動(dòng)銑削導(dǎo)航手術(shù)機(jī)器人與 3D 打印患者匹配植入。他們相信精準(zhǔn)植入物是骨科的未來(lái)。Monograms 的主要競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)將是能夠快速、大規(guī)模地生產(chǎn)定制的，并以機(jī)器人進(jìn)行植入的骨科植入物。

該系統(tǒng)可以使外科醫(yī)生能夠用合適的植入物和微創(chuàng)手術(shù)替換關(guān)節(jié)，從而有可能降低感染率、脫位和植入物失敗的發(fā)生率，Monogram希望最終能給患者帶來(lái)更好的手術(shù)結(jié)果。

Monogram 在其官網(wǎng)表示，他們的植入物組件已獲得 FDA 許可，這些組件將集成到專有的 Monogram 膝關(guān)節(jié)系統(tǒng)中。Monogram 正在利用這些組件的經(jīng)過(guò)和驗(yàn)證的性能，來(lái)專注于開(kāi)發(fā)新型脛骨組件和手術(shù)機(jī)器人技術(shù)。

根據(jù)侃見(jiàn)科技對(duì)于Monogram公司的報(bào)道，傳統(tǒng)的髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)的有效率尚有待提升。當(dāng)今最尖端的關(guān)節(jié)植入物多為批量生產(chǎn)的，外科醫(yī)生通過(guò)測(cè)量關(guān)節(jié)比例，然后手動(dòng)放置植入物，再用鋸和夾具切掉受影響的骨頭。為植入物騰出空間后，外科醫(yī)生通常會(huì)用骨水泥將它們固定到位。隨著時(shí)間的推移，骨水泥可能會(huì)在手術(shù)后破裂，導(dǎo)致手術(shù)失敗，每年有成千上萬(wàn)的患者返回醫(yī)院進(jìn)行再手術(shù)。

這些問(wèn)題為醫(yī)學(xué)界所熟知。失敗的主要原因包括不穩(wěn)定、定位不良和水泥破裂。Monogram相信他們可以通過(guò)3D映射和3D打印等技術(shù)減輕這些問(wèn)題，這些技術(shù)已經(jīng)幫助解決了醫(yī)療領(lǐng)域的其他類似問(wèn)題。如今，醫(yī)生和患者正在尋求更加個(gè)性化、精確和可靠的植入物解決方案。這就是 Monogram的用武之地。



▲3D打印植入物系統(tǒng)

Monogram

/個(gè)性化植入物帶來(lái)更好的手術(shù)結(jié)果

Monogram的個(gè)性化3D打印植入物使用每位患者獨(dú)特的骨骼結(jié)構(gòu)作為設(shè)計(jì)模型，制造過(guò)程從要重建的關(guān)節(jié)的CT掃描開(kāi)始。掃描的數(shù)據(jù)為AI驅(qū)動(dòng)的術(shù)前界面提供助力，術(shù)前界面使用的預(yù)測(cè)算法幫助外科醫(yī)生從各個(gè)角度進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃。然后，制造3D打印植入物，使植入物與患者關(guān)節(jié)無(wú)縫配合。



▲軟件

Monogram

Monogram系統(tǒng)的第二個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是手術(shù)機(jī)器人。在實(shí)時(shí)虛擬導(dǎo)航的幫助下，機(jī)器人遵循術(shù)前規(guī)劃，幾乎不需要人工介入，這將有效消除手術(shù)本身的人為錯(cuò)誤。在手術(shù)時(shí)，手術(shù)機(jī)器人首先做一個(gè)小切口，然后使用銑刀為骨骼中的空腔進(jìn)行清除，3D打印植入物緊貼在空腔中，無(wú)需骨水泥，Monogram聲稱這比一般同類產(chǎn)品的穩(wěn)定性高270%。

Monogram 表示，其技術(shù)可以顯著減少松動(dòng)和脫位的情況，從而大大減少重復(fù)手術(shù)并希望讓患者更加滿意。



▲3D 打印手術(shù)機(jī)器人

Monogram

/機(jī)器人和3D打印都在快速擴(kuò)張的道路上

65 歲以下的患者是全膝關(guān)節(jié)置換接受者增長(zhǎng)最快的人群，預(yù)計(jì)到 2030 年將占膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)的 50% 以上。

在該領(lǐng)域率可以在競(jìng)爭(zhēng)中獲得相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。例如，當(dāng)今領(lǐng)先的骨科手術(shù)機(jī)器人的銷量是其最大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手銷量的12倍，擁有87%的市場(chǎng)份額。

根據(jù)報(bào)道，目前Monogram是唯一一家開(kāi)發(fā)主動(dòng)銑削機(jī)器人，并用以安裝個(gè)性化3D。



▲3D 打印膝關(guān)節(jié)植入物

Monogram

簡(jiǎn)而言之，Monogram在這個(gè)正在快速增長(zhǎng)的領(lǐng)域，具有率先上市的優(yōu)勢(shì)。它采用多管齊下的方法進(jìn)入市場(chǎng)，以降低風(fēng)險(xiǎn)。

Monogram正在積極開(kāi)發(fā)下一代植入物，與其手術(shù)機(jī)器人結(jié)合，完成整個(gè)關(guān)節(jié)置換集成解決方案的推出。醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展方向是個(gè)性化、精準(zhǔn)化。預(yù)計(jì)到2030年，量身定制的植入物和骨科手術(shù)機(jī)器人將成為常態(tài)。屆時(shí)，Monogram 是否能夠成為這個(gè)瞬息萬(wàn)變的領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，賦能外科醫(yī)生為患者提供嶄新的醫(yī)療方案，讓我們拭目以待。