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| 发布日期:2016-03-30 09:50 信息来源:江西卫生报 作者:董谢平 访问次数:
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跟骨爆散粉碎性成27片碎骨块的小徐(化名),在多位国内知名创伤骨科专家认为手术只能做到大致复位固定,日后难免因跟距关节面不平整而并发创伤性关节,须再做融合手术的时候。省人民医院骨二科主任董谢平带领的团队采用3D打印骨折模型碎片编码识别技术,科学规划手术方案,顺利实现了骨折的解剖复位和植骨内固定,创造了3D打印技术在骨科临床应用的又一奇迹……
革命性技术带来的高疗效
作为第三次工业革命的代表性技术之一,“3D打印”已逐步应用于航天军工、模具制造、动漫制作等领域。如今,这项新技术也应用到了生物医学上,成为近几年医学领域的热门技术。3D打印其实是一种增材制造技术,是以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印堆积的方式来构造物体的技术。
以小徐的治疗为例,将他的跟骨CT扫描数据转化为可供3D打印机识别的格式后,就能打印出与真实骨折情况一模一样的1:1的立体模型,从而直观地、全方位地了解骨折状况,作出诊断与分型,规划最佳手术方案。对模型的每块碎骨片逐一标记序号后,手术中识别骨碎块便易如反掌。
3D打印技术还能对骨折进行虚拟复位,虚拟复位的3D打印模型能为钢板选择与术前预弯,螺钉植入部位、方向、长度的确定等提供直观道具。拿着模型所作的医患沟通省时省事,便于病人理解,深受医患双方欢迎。
3D打印技术不仅对骨骼等硬组织有良好的建模与打印效果,在骨科、脑外科、口腔颌面外科之外的其他科室同样发挥着重要的作用。在呼吸科,肝胆科,心内外科以及泌尿外科,3D打印的逼真模型,既可以用来准确定位病灶与重要脉管之间的空间位置关系,也可以打印出1:1的透明化模型,使外科和介入、内镜医生跳出“凭空想象”的窘境,在术前即可以从多维度真实预见术中情形,明确重要管道的走向,制定手术路径并预演手术。
例如,对婴幼儿进行心脏手术要求医生在一个还没有完全长成的小而精致的器官内部操作,难度非常高。借助3D打印技术,用3D打印的心脏模型进行术前的规划和模拟手术,就能更好保障手术的成功完成。
不难看出,3D打印技术在手术的优化设计、减少创伤、缩短时间、提高质量、降低风险等方面有着独特的优势。
导航指引下的“骨骼雕琢”
刘女士的故事印证了3D打印技术的另一独特优势——导航模板引导下精准实施脊柱、四肢的钻孔、拧螺钉和截骨等操作。
刘女士因踝关节骨折畸形愈合并创伤性关节炎7月余,辗转沪上多家大医院,均无法获得能“将胫骨远端关节面呈‘Z’形裂开并错位愈合的后踝骨折块按初始骨折面原位凿下”的答复,而经过多方咨询,刘女士已对这个“目标”对她来说的重要性有了清晰的认识和执着的要求,因为这是骨折解剖复位、避免日后因创伤性关节炎加重被迫接受踝关节融合或关节置换手术的基础。
在上海的名院名医处得不到令人满意的答复后,刘女士再次来到江西省人民医院骨二科。当她看到董谢平根据最后,刘女士在看到董谢平主任根据她的CT,用3D打印技术打印出的骨折模型和为她专门设计的接力截骨导航模板,及用导航模板对骨折模型对所作精准钻孔和截骨的演示时,毅然决定留在江西,接受本土医生的接受治疗。
令刘女士庆幸的是,这个决定让她丢掉了拐杖,重新获得了正常生活、工作的能力。看着显示患足已获解剖复位的X线和CT片,刘女士感慨地说,我们江西也有领先的技术了。
“随心所欲”定制内植物
3D打印技术的优势还包括可以“随心所欲”为患者“量身打造”钢板和假体等内植物,有效解决传统内植物与骨骼无法完全贴服和适形的问题,使得内植物能够更好地发挥固定、支撑或替代作用,满足个体化、精准化的医疗需求,而且还可以大大降低假体的生产成本和周期。
而传统制造工艺是减材制造方式,即使制造一件产品也常需要多套模具和夹具,不仅费用高昂,生产周期也很长,根本无法满足个体化需求。
铺就科技创新的快速通道
3D打印技术刚一受到政府和公众关注,医疗应用尚处萌芽状态之时,省人民医院的领导和有关部门敏锐地抓住这一契机,将其作为研究型医院的一个重要研究方向和新的增长点,购置了2台不同类型的3D打印机以及3D扫描仪、3D打印抛光机等先进设备,引进了专职3D打印建模师,在省内率先开展了3D打印技术在医学临床中的应用。通过两年的探索与实践,不仅在骨科领域不断深化了原创性技术的研发,而且正在向颅脑、口腔、颌面、整形、胸外、普外、泌外、心内、康复、眼耳鼻喉等多专科拓展,力求打造出国内先进、全省领先的3D打印临床应用中心,为提升我省的医学水平再立新功。
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