大型骨科置换手术也应用3D打印科技

日期:2017-03-29 17:29    来源:佛山日报

  近日,佛山市中医院成功应用全球领先的3D打印和数字化骨科技术,开展全髋关节精准置换,这是全球仅有的几个成功案例之一。随着3D打印技术的医学临床成功应用,日后患者如需接受全髋置换手术,其手术质量、治疗效果等将大大提高。

  新技术应用成功,全髋关节精准置换
  24岁的少女小李去年年底因双侧髋关节疼痛而活动受限,在佛山市中医院接受了“双侧全髋关节置换术”。市中医院关节专科(骨十科)主任周观明表示,精准定位的实现是施行全髋关节置换术成功的关键。除了医师的精湛技术外,还有赖于医院研发的新技术应用——3D打印个性化人工髋臼杯植入导向器。
  术后结果显示,植入小李体内的人工髋臼外展角右髋为41°,左髋为39.8°,均与术前规划的40°相差小于2°,实现了高度精准的置换,如今小李已可弃拐正常行走。
  全髋置换术,假体植入角度至关重要
  据周观明介绍,全髋置换术作为一种对骨肿瘤、骨头坏死、发育不良、创伤等髋关节病变比较成功的外科干预手段,其成败的关键在于使髋臼恢复正常的旋转中心和生物力学性状,实现髋臼假体的稳定。而这就对髋臼假体植入的位置和角度要求极高,其放置是否精准,直接关系着髋臼假体的使用寿命和手术质量。目前国际公认的臼杯假体安放位置角度为:外展角40+/-10°,前倾角15+/-5°,即“Lewinnek臼杯安全区”。“一般来说,如果臼杯假体植入角度不在安全区内,可以认为臼杯假体植入角度不良,将会影响髋关节活动范围和假体使用寿命,改变假体骨界面间的应力。”
  周观明指出,尽管该手术在医院早已成熟开展,但要确保髋臼假体植入角度接近百分百精准,还需借助“导航”。经过约半年时间的研究,以市中医院院长刘效仿为首的医疗创新团队利用全球领先的3D 打印和数字化骨科技术,研发出3D打印个性化人工髋臼杯植入导向器,并在全髋关节置换术的应用中收获明显的效果。
  为精准植入提供强大支撑
  提供导向器的AOTMed科技公司负责人Dr Gek Lim介绍,此项目是全球3D打印的热点之一,也是数字骨科学领域热点之一的精准医疗技术。新技术的核心之处是术前通过CT扫描和3D重建技术快速生成个性化髋臼模型,再根据患者髋臼模型的骨性标志设计个性化导向器,3D打印出使用方便且定位精准的个性化臼杯安放导向器。在手术过程中,导向器在髋臼模型上模拟使用成功后,按照导向器既定角度将臼杯安放在患髋即可。“每位患者都可根据个体数据打印出属于自己的、唯一的导向器,而这一个性化导向器与髋臼的接触面是完全吻合的,帮助术者以精准的角度植入臼杯。”
  周观明还比喻:“就像画圆一样,有了圆规,我们可以画出一个标准的圆形,有了3D打印个性化导向器,我们安放假体角度的精准,也能最大限度接近完美。”
  新技术意义重大,计划推广应用
  据了解,3D打印个性化导向器技术目前已取得前期成果。近期已有数例成功案例成功应用该技术。“新技术将有效提高全髋置换的手术质量和疗效,减少手术翻修率,减轻病人痛苦,具有极大的社会价值。”周观明说,个性化髋臼导向器不受术中床位、体位摆放的影响,操作简便易掌握,有利于日后的临床推广,为年轻医生缩短学习曲线并提供有效的解决方案。
  此外,佛山市中医院还计划逐步推开这项新技术的应用,并将设立全国性的技术培训中心,推广普及应用。未来也计划在人工关节假体的材料等应用上,结合3D打印技术开展更多的研究探索。(佛山日报记者梁炜健通讯员张键怡)