《醫療AI》航太 AI 技術新應用!為患者訂製精準膝關節植入物
「個人化醫療」的目的是使醫療干預措施能夠更貼近患者的需求,希望透過量身訂定的醫療規劃,使患者獲得更好的療效、降低副作用。日前,英國伯明罕大學的研究人員在《Progress in Additive Manufacturing》發表的一則概念驗證研究中,將一種稱為「衍生式設計」的設計技術,應用於為患者訂製的骨固定裝置。有趣的是,該技術原本是與航空航太或汽車行業較為相關。
該技術採用機器學習和人工智慧來創建高度優化的物體,以滿足預期的用途,例如讓飛機部件更輕、更堅固;而在設計生物醫學植入物時,應這項技術有幾個優點,例如,目前的膝關節植入物的形狀和尺寸都很有限,儘管新的 3D 列印技術已開始用於製造患者個人化的植入物,但這並沒有考慮到手術計劃時會產生的限制,以及患者的體重或活動量。這些都是了解患者解剖學構造與膝關節植入物之間如何相互作用的重要元素,是植入物設計和術後康復狀況的關鍵因素。
目前,研究人員已經用他們的設計技術開發了一些高位脛骨截骨板 (通常使用於骨關節炎患者的膝蓋中),並使用電子束粉末床融合技術 (electron beam/powder bed fusion, EB- PBF) 將他們的設計轉化為醫療級鈦合金植入物模型。
研究人員表示,這種「衍生式設計」方法不僅在骨固定時可提高患者特異性,且在設計需要承受重量的髖部、肩部和顎面手術的患者特異性植入物時,這也將是一個新穎的、通用的框架與技術。
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資料來源:Medgadget、University of Birmingham
