机器人与3D打印植入物结合，怎样实现膝关节置换？

根据3D科学谷的市场研究，CONFORMIS 等创新型骨科医疗器械制造商，凭借3D打印个性化膝关节植入物以及新商业模式进入到了膝关节置换市场，在骨科植入物巨头的竞争环绕之下，成为一股新的增长力量。



▲《3D打印与骨科植入物白皮书》第三版

3D科学谷

如今，膝关节置换技术仍在发展当中，并且体现出个性化、精准化医疗的发展趋势。根据3D科学谷的市场观察，美国一家创业型骨科植入物制造商Monogram ，正在通过将主动铣削导航手术机器人与 3D 打印患者匹配型膝关节植入物相结合，为膝关节置换医疗市场提供个性化解决方案。本期，我们就来简单的了解这一技术。

▲ Monogram

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术前规划+机器人+植入物

根据Monogram，他们有望成为第一家将主动铣削导航手术机器人与 3D 打印患者匹配植入。他们相信精准植入物是骨科的未来。Monograms 的主要竞争优势将是能够快速、大规模地生产定制的，并以机器人进行植入的骨科植入物。

该系统可以使外科医生能够用合适的植入物和微创手术替换关节，从而有可能降低感染率、脱位和植入物失败的发生率，Monogram希望最终能给患者带来更好的手术结果。

Monogram 在其官网表示，他们的植入物组件已获得 FDA 许可，这些组件将集成到专有的 Monogram 膝关节系统中。Monogram 正在利用这些组件的经过和验证的性能，来专注于开发新型胫骨组件和手术机器人技术。

根据侃见科技对于Monogram公司的报道，传统的髋关节和膝关节置换手术的有效率尚有待提升。当今最尖端的关节植入物多为批量生产的，外科医生通过测量关节比例，然后手动放置植入物，再用锯和夹具切掉受影响的骨头。为植入物腾出空间后，外科医生通常会用骨水泥将它们固定到位。随着时间的推移，骨水泥可能会在手术后破裂，导致手术失败，每年有成千上万的患者返回医院进行再手术。

这些问题为医学界所熟知。失败的主要原因包括不稳定、定位不良和水泥破裂。Monogram相信他们可以通过3D映射和3D打印等技术减轻这些问题，这些技术已经帮助解决了医疗领域的其他类似问题。如今，医生和患者正在寻求更加个性化、精确和可靠的植入物解决方案。这就是 Monogram的用武之地。



▲3D打印植入物系统

Monogram

/个性化植入物带来更好的手术结果

Monogram的个性化3D打印植入物使用每位患者独特的骨骼结构作为设计模型，制造过程从要重建的关节的CT扫描开始。扫描的数据为AI驱动的术前界面提供助力，术前界面使用的预测算法帮助外科医生从各个角度进行手术规划。然后，制造3D打印植入物，使植入物与患者关节无缝配合。



▲软件

Monogram

Monogram系统的第二个关键技术是手术机器人。在实时虚拟导航的帮助下，机器人遵循术前规划，几乎不需要人工介入，这将有效消除手术本身的人为错误。在手术时，手术机器人首先做一个小切口，然后使用铣刀为骨骼中的空腔进行清除，3D打印植入物紧贴在空腔中，无需骨水泥，Monogram声称这比一般同类产品的稳定性高270%。

Monogram 表示，其技术可以显著减少松动和脱位的情况，从而大大减少重复手术并希望让患者更加满意。



▲3D 打印手术机器人

Monogram

/机器人和3D打印都在快速扩张的道路上

65 岁以下的患者是全膝关节置换接受者增长最快的人群，预计到 2030 年将占膝关节置换手术的 50% 以上。

在该领域率可以在竞争中获得相当大的优势。例如，当今领先的骨科手术机器人的销量是其最大竞争对手销量的12倍，拥有87%的市场份额。

根据报道，目前Monogram是唯一一家开发主动铣削机器人，并用以安装个性化3D。



▲3D 打印膝关节植入物

Monogram

简而言之，Monogram在这个正在快速增长的领域，具有率先上市的优势。它采用多管齐下的方法进入市场，以降低风险。

Monogram正在积极开发下一代植入物，与其手术机器人结合，完成整个关节置换集成解决方案的推出。医疗技术的发展方向是个性化、精准化。预计到2030年，量身定制的植入物和骨科手术机器人将成为常态。届时，Monogram 是否能够成为这个瞬息万变的领域的领导者，赋能外科医生为患者提供崭新的医疗方案，让我们拭目以待。