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为解决传统创伤外科植入物及手术规划的局限性问题，研究人员开展了患者特异性植入物（PSI）和数字化植入物规划在创伤外科应用的研究。结果显示，PSI 在多方面优势显著，但也面临成本高等挑战。这一研究对推动创伤外科发展意义重大。
在创伤外科的发展历程中，手术技术和植入物的创新一直是推动该领域前进的关键力量。传统的标准植入物虽然在许多情况下发挥了重要作用，但面对复杂骨折、创伤后畸形修正、大的骨缺损以及精准手术需求时，其局限性逐渐凸显。比如，标准植入物难以完全贴合个体患者的独特解剖结构，这可能影响植入物的稳定性和骨折愈合效果；在手术操作中，由于植入物与患者实际情况不完全匹配，往往需要术中进行多次调整，不仅延长了手术时间，还增加了手术风险和患者的痛苦。
为了攻克这些难题，来自德国汉诺威医学院（Medizinische Hochschule Hannover）创伤外科诊所的 Stephan Sehmisch 教授团队展开了深入研究。他们聚焦于患者特异性植入物（Patient - Specific Implantate，PSI）和数字化植入物规划在创伤外科的应用，相关研究成果发表在《Die Unfallchirurgie》杂志上。这一研究对于提升创伤外科手术效果、改善患者预后具有重要意义，有望为创伤外科领域带来全新的变革。
在研究方法上，研究团队主要借助了医学影像数据和增材制造技术。首先，通过收集患者的计算机断层扫描（CT）/ 磁共振成像（MRI）数据，获取患者的精确解剖信息。然后，依据这些数据，利用先进的数字化技术设计出个性化的植入物模型，并采用增材制造技术（如 3D 打印）将设计好的模型转化为实际的 PSI。这种结合现代医学影像与制造技术的方法，为 PSI 的制备提供了精准且高效的途径。
研究结果主要围绕 PSI 在创伤外科不同场景下的应用展开：
- 复杂骨折与畸形修正：PSI 在复杂骨折和创伤后畸形修正方面展现出独特优势。通过对患者的个体化 CT/MRI 数据进行分析，能够定制出与患者骨骼解剖结构高度匹配的植入物，相比传统植入物，其解剖贴合度更好。这不仅有助于提高植入物的稳定性，还能通过优化植入物的生物力学性能，促进骨折部位更安全地愈合，减少术后并发症的发生。
- 大骨缺损修复：在处理大的骨缺损时，PSI 可以与假体联合使用，有效填补骨缺损区域。这种个性化的解决方案能够根据患者骨缺损的具体形状、大小和位置进行精准修复，提高修复效果，为患者的骨骼功能恢复提供更好的保障。
- 手术辅助工具制作：PSI 还可用于制作患者特异性的手术切割模板，如在矫正截骨术、肿瘤切除术和植入物定位等手术中发挥重要作用。这些模板能够提高手术操作的精准度，减少术中的校正次数，从而缩短手术时间，降低手术风险，提高患者的安全性。
研究结论表明，PSI 在创伤外科的应用具有显著优势，包括更好的解剖适配性、优化的生物力学性能促进愈合、更高的患者安全性以及较短的手术时间等。然而，目前该技术也面临一些挑战，如植入物成本较高，并非所有费用承担者都能接受；在紧急救治情况下，PSI 的规划和制造前期时间较长；并且，临床长期数据相对有限。但研究团队坚信，随着技术的不断进步，尤其是人工智能（KI）和数字自动化流程的应用，PSI 的制造将变得更加快速和经济，未来甚至可能实现即时现场生产。此外，植入物研究还应关注个性化材料的应用，例如使用生物活性材料促进骨生长，以及利用纳米技术和智能植入物，为植入物配备传感器，实现对愈合过程的更好监测和并发症的早期检测，从而进一步提升创伤外科的治疗水平。
综上所述，这项关于 PSI 和数字化植入物规划在创伤外科应用的研究，为该领域开辟了新的方向。尽管目前面临一些困难，但随着技术的持续创新，其在未来创伤外科治疗中的应用前景广阔，有望为更多患者带来更精准、更有效的治疗方案，推动创伤外科向个性化医疗的新时代迈进。
