Skip to main content Search Basket

Dyreoperationer med hjælp fra Autodesk Fusion 360

Industri og design

   

Udfordring

En operation indebærer altid en risiko, og for dyrlæger er dyrevelfærd nummer et. Hvert år udføres et stort antal dyreoperationer som et resultat af kvæstelser og sygdomme. Er der nye måder at arbejde som dyrlæge på for at planlægge og øge sikkerheden i avancerede operationer?

Løsning

I Autodesk Fusion 360 kan 3D-modeller visualisere og afklare anatomiske variationer, såsom brud, og give det kirurgiske team øgede muligheder for at forberede sig på procedurer. Additiv fremstilling kan også bruges til at skabe forskellige hjælpemidler, som letter avancerede ortopædiske indgreb.

Resultat

Gennem omhyggelig forberedelse ved hjælp af 3D-teknologi er det vist, at operationer kan udføres hurtigere og med øget sikkerhed. Det kan føre til bedre kirurgiske resultater med hurtigere bedring, bedre levevilkår og forhåbentlig forlænge dyrenes levetid.

Med dyrene i centrum

"Det, jeg ønsker, er, at vores behandlinger skal være de bedst mulige for dyrene og se glade og tilfredse kæledyrsejere." Ordene er Alexander Thens,. dyrlæge på Blå Stjärnans Djursjukhus i Göteborg. Alexander er en initiativrig person og har et stort engagement i dyr, veterinærmedicin - især billeddannelse - og teknologi. I løbet af det sidste år er han begyndt at kombinere sine interesseområder ved at udvikle nye måder at forberede og planlægge avancerede operationer ved hjælp af 3D-modellering.

Veterinærpraksis er strengt reguleret af veterinærpolitik og retningslinjer, der sikrer, at alt, hvad der gøres, er i dyrenes interesse og ikke udsætter dyr for lidelse. "Det er vigtigt altid at have dyrenes interesse i tankerne, og jo mere vi kan bruge de data, vi indsamler under vores undersøgelser af et dyr, jo mere effektiv kan vi være i operationerne," siger Alexander. Han siger, at målet er at øge sikkerheden under avancerede operationer ved at flytte tid fra operationsstuen til planlægningsfasen, der finder sted før det.


Ny teknik giver nye muligheder

Traditionelt anvendes computertomografi i undersøgelser ved kirurgiske forberedelser. Det er derefter hovedsageligt computertomografi (CT-billeder), også kaldet lagrøntgenstråler, som viser tynde sektioner, hvor hvert lag ofte er tyndere end en mm, og magnetisk resonansbilleddannelse (MRI), også kaldet magnetisk resonansbilleddannelse, som også anvendes.

Det Alexander udvikler er anvendelsen af ​​modelleringssoftware til at skabe 3D-modeller af brud eller andre typer abnormiteter (såsom medfødte sygdomme eller inflammatoriske ændrede skeletdele). Med en 3D-model, hvad enten den er virtuel eller 3D-trykt, kan operationsteamet sammen forberede operationen på en mere detaljeret måde end gennem røntgenstråler. Det er blevet vist, at opfattelsen af ​​størrelse næsten altid er meget dårligt værdsat ved blot at se på radiologiske billeder, hvor de kan forstørres og reduceres næsten så meget som muligt. Ved at få et 3D-trykt objekt i hånden får du en bedre forståelse af, hvor stort eller lille noget virkelig er. Du kan også sætte dyreejeren mere tydeligt ind i problemet, vise hvordan fejlen er, og hvordan den ser ud, fortælle om alternativer og beskrive, hvad der kan eller skal gøres.

For dyret betyder det ingen ekstra undersøgelse, da de primært er baseret på CT-billederne for at skabe 3D-modellen. Fra rådata (CT-billeder) bruges en software til at generere et 3D-mesh i anatomien. Denne model kan derefter bruges i ethvert program, og programmet Alexander arbejder med er Autodesk Fusion 360.

Den første sag

På Blå Stjärnans Djursjukhus er Alexanders metode hidtil blevet brugt ved to operationer. Den første var en 1,5 år gammel Staffordshire Bull Terrier-han med en buet ryg, der på grund af sine problemer vaklede, havde rygsmerter og aldrig kunne gøre sådan en dagligdags ting som at løfte benet for at tisse. Årsagen var et tidligere traume, og undersøgelser viste to alvorlige brud, der var vokset forkert sammen, hvilket gjorde kirurgi nødvendig. Alexander så, at sagen ville være egnet til brug af teknologien, og dyreejerne var hurtig til at indvillige, da de modtog oplysninger om, at det ikke medførte nogen risiko eller ekstra undersøgelser, men at det handlede om at øge sikkerheden og nøjagtigheden i operationen.

Alexander var på dette tidspunkt helt ny inden for 3D-modellering og brugte meget tid på at udvikle modellen. På ryggen handler det ikke om belastning, men om vinkler og dimensioner, som, når du har kendskab til programmet, er let at få i 3D-modellen i Fusion 360. Han modellerede derefter borestyr, der bestod af to dele, en hvor der blev oprettet en skive af det nøjagtige overfladeareal af hvirveloverfladen og en del givet af de beregnede vinkler i cylindre for at skabe den aktuelle leder af boret, der blev brugt under operationen. Han manglede en 3D-printer, men kom i kontakt med en dyrlæge ved Washington State University, der på baggrund af Alexanders filer udskrev modellen og sendte den til Göteborg. Kirurgen Gustaf Svensson, der skulle udføre operationen sammen med Alexander, var meget positiv fra starten, og de gennemgik i fællesskab alt materialet på forhånd, både de traditionelle røntgenbilleder og 3D-model.

Resultatet var meget vellykket. Med den 3D-printede model kunne kirurgerne på forhånd se nøjagtigt, hvor de skulle bore, og hvordan skruerne ville blive indsat. De kunne planlægge, hvor meget der skulle fjernes, og hvordan området mellem ryghvirvlerne ville blive adskilt. Operationen gik godt, og hunden var i stand til at gå hjem efter to dage med en klart sundere ryg. En CT-undersøgelse umiddelbart efter operationen kunne vise, at skruerne og implantatet var monteret med ekstrem god nøjagtighed. Og efter en vis periode med rehabilitering ved hjælp af dyrehospitalets fysioterapeuter var han i stand til at løfte benet på sine gåture for første gang.

Alexander Then

Fremtiden er her

Operation af dyr er ikke noget nyt, og det er det heller ikke at skabe 3D-modeller. At skabe 3D-modeller for at lykkes bedre med dyreoperationer er dog noget nyt. Dette gøres i dag lejlighedsvis, men Alexander ser, at fordelene ved teknologien er så store, at den snart vil blive spredt og brugt af flere og flere inden for veterinærmedicin. ”Inden for humanmedicin er vi kommet langt, og jeg arbejder med et team fra 3D-centret på Skåne Universitetshospital i Lund. Jeg har meget kontakt med dem for at lære mere og udvikle ideer. Det, vi har brug for, er samarbejde, at flere mennesker åbner deres øjne for dette, og at vi sammen kan udvikle et område med et enormt potentiale. Jeg er blandt de første, der gør dette i Sverige, og den, der arbejder mest aktivt med udvikling, men jeg vil gerne have mere, så vi kan tage det længere sammen, ” siger Alexander.

 

Et fremtrædende træk ved Alexander er hans store åbenhed over for samarbejde. Han siger, at han gerne vil finde spillere fra andre områder til i fællesskab at udvikle mulighederne omkring 3D-teknologi. Som et eksempel nævner han, at titaniumprintere, som han i høj grad ville have gavn af at udvikle visse implantater i, er en stor investering, som han i øjeblikket ikke er i stand til at investere i. Med en samarbejdspartner, der har et, kunne han bidrage med sin viden og erfaring i udviklingsprojekter. Han er overbevist om, at samarbejde kan føre os ind i fremtiden og dermed gøre operationer mere sikre for både vores dyr og os mennesker.

Som dyrlæger ønsker vi det bedste for dyrene, og med 3D-teknologi kan vi lave mere omhyggelig planlægning, åbne mindre kirurgiske sår, reducere tiden under anæstesi og forkorte driftstiderne, hvilket giver hurtigere bedring og øger overlevelsen. Hvis du for eksempel kan forkorte en operation, der tager et par timer med 30 minutter, er det meget vigtigt. Vi har allerede de rådata, vi har brug for fra regelmæssige undersøgelser, så det betyder ingen yderligere undersøgelser eller risici for dyrene, men er kun positivt i det aspekt. Hvad der er behov for er, at flere mennesker lærer at se fordelene ved 3D-teknologi, og at vi dyrlæger har brug for at genoverveje og flytte tid fra operation til forberedelse, ” uddyber Alexander.

Næste træk

Som den drevne person Alexander Then er, har han naturligvis tænkt på det næste trin, som er at 3D-printe individuelt tilpassede reservedele til at udskifte fjernede dele med. Allerede nu forbereder han sig og laver modeller til de dyrepatienter, hvor implantater til at forbedre funktion og udseende vil hjælpe.

Hvis du skal udskifte dele i et dyr, handler det om at finde det rigtige materiale, beregne holdbarhed og lave belastningsanalyser. Det er selvfølgelig vigtigt, at det er helt rigtigt, så lige nu lærer jeg meget om forskellige beregninger og materialer,” siger han. Blandt andet laver Alexander simuleringer i Fusion 360 med alle de tilpassede implantater, han opretter, og som potentielt kan opereres i dyr. Han dokumenterer alt fra et sikkerhedsaspekt og har i sit arbejde meget stor fordel af den store viden, der findes på 3D-centret på Skåne Universitetshospital i Lund. Han møder dem løbende på digitale møder for at udveksle erfaringer og komme med nye forbedringer.

Ud over at forberede sig på det næste trin inden for teknologi, ønsker Alexander også at sprede viden og fortælle om de tekniske muligheder, der findes, og hvilke effekter man kan have. Dyrenes velfærd er altid i centrum, og det vigtigste for ham er altid, at alt, hvad han gør, bidrager til at gøre tingene bedre for dyrene.

 

Alexander Then er dyrlæge på Blå Stjärnans Djursjukhus i Göteborg, en af ​​Sveriges største smådyrsklinikker. Han har stor interesse for billeddiagnostik og har studeret en kandidatgrad i MR, CT, ultralyddiagnostik og nuklearmedicin. Lige nu uddanner han sig - ud over sit veterinærfag - til at være specialist i 3D-print på en 1,5-årig uddannelse.

Flere oplysninger? Kontakt os.

Jesper Stærmose

Chef for Industriområdet

+45 44 35 07 86