在復(fù)雜的骨科手術(shù)中，醫(yī)生為獲得清楚的手術(shù)視野，常常不得不采取較大的手術(shù)切口，大的創(chuàng)傷也增加了術(shù)后并發(fā)癥的概率。而3D打印和導(dǎo)航技術(shù)正好可以彌補(bǔ)這一不足，手術(shù)不需要切開患病部位，只要找準(zhǔn)進(jìn)釘點(diǎn)和進(jìn)釘方向，做幾厘米的小切口就能完成。同時(shí)，手術(shù)前還可以在打印的骨骼上進(jìn)行模擬重建，就跟預(yù)演一樣，醫(yī)生手術(shù)時(shí)心里也更有底。
將3D打印技術(shù)應(yīng)用到臨床，是漯河醫(yī)專二附院（市骨科醫(yī)院、市五院）骨四科主治醫(yī)師宛磊一直以來努力的方向。近日，由中共漯河市委組織部、中共漯河市委宣傳部、漯河市科技局聯(lián)合開展的“漯河市2016年青年拔尖人才支持計(jì)劃人選”評(píng)選工作結(jié)束，漯河醫(yī)專二附院骨四科主治醫(yī)師宛磊被命名為“漯河市2016年度青年拔尖人才”，成為我市獲此殊榮的十名科研工作者之一。
近日，記者在漯河醫(yī)專二附院見到了正在給患者看病的宛磊。他正仔細(xì)地詢問病人的病情，不厭其煩地給病人解釋安慰，耐心地交待怎樣看護(hù)……雖然只有30多歲，但在宛磊身上卻多了一份沉穩(wěn)與耐心。作為骨外科學(xué)研究生，宛磊曾先后在北京積水潭醫(yī)院、中國人民解放軍401醫(yī)院進(jìn)修學(xué)習(xí)，主要鉆研肢體修復(fù)重建外科、創(chuàng)傷骨科、手足顯微外科、骨關(guān)節(jié)外科、應(yīng)用數(shù)字骨科及3D打印技術(shù)治療骨與軟組織疾患。宛磊說，他希望用自己最大的努力減少病人的痛苦，這也正是宛磊一直以來努力鉆研“3D打印技術(shù)在復(fù)雜關(guān)節(jié)內(nèi)骨折治療臨床研究”這一課題的原因。2014年漯河醫(yī)專二附院已經(jīng)購買了3D打印設(shè)備，現(xiàn)在3D打印實(shí)驗(yàn)室也正在籌建中。據(jù)了解，3D打印技術(shù)應(yīng)用于骨科手術(shù)在豫中南地區(qū)尚處于領(lǐng)先地位。
數(shù)字化實(shí)現(xiàn)手術(shù)可演練
漯河醫(yī)專二附院骨四科面對(duì)的患者大多是復(fù)雜的創(chuàng)傷患者，傷勢比較嚴(yán)重且治療復(fù)雜。“病人送來時(shí)一般都是情況很緊急，而且創(chuàng)傷嚴(yán)重。面對(duì)病人和家屬的期望，我們作為醫(yī)生想最大限度地為他們減輕痛苦。比如一些大的手術(shù)，我們也想把手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。”宛磊說。
宛磊告訴記者，在臨床上，他們經(jīng)常會(huì)遇到骨盆髖臼骨折、脛骨平臺(tái)骨折、踝關(guān)節(jié)骨折等復(fù)雜關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，這些是一種常見的高能量損傷，內(nèi)固定手術(shù)難度較大且術(shù)后常伴有疼痛、關(guān)節(jié)不穩(wěn)及創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎。由于個(gè)體化差異，每一例骨折情況都不相同，且不同廠家接骨板規(guī)格、型號(hào)也不盡相同，導(dǎo)致復(fù)雜關(guān)節(jié)內(nèi)骨折內(nèi)固定植入效果參差不齊。因此，詳盡、合適的術(shù)前手術(shù)方案設(shè)計(jì)顯得尤為重要，但傳統(tǒng)手術(shù)方式術(shù)前設(shè)計(jì)主要關(guān)注手術(shù)入路、術(shù)式選擇、骨折以及骨缺損等情況，往往忽視內(nèi)固定植入所需的接骨板和螺釘?shù)囊?guī)格、植入位置及螺釘植入方向等重要因素。
“傳統(tǒng)的骨科手術(shù)主要依靠患者創(chuàng)傷部位的X光片與CT影像作為手術(shù)準(zhǔn)備的依據(jù)。X光片與CT片的平面化使其閱讀與理解均需要醫(yī)生有良好的空間想象力，遇到復(fù)雜、精細(xì)的手術(shù)就增加了難度。”宛磊介紹，使用3D打印技術(shù)后，可以提前將患者需手術(shù)部位的影像數(shù)據(jù)傳入電腦進(jìn)行處理并連接3D打印機(jī)，仿真模型就可用于手術(shù)準(zhǔn)備及手術(shù)方案制訂。“術(shù)前，醫(yī)生可通過這個(gè)模型實(shí)現(xiàn)模擬手術(shù)，所有手術(shù)中可能遇到的難題都可演練，使得手術(shù)更加精準(zhǔn)和安全，提高手術(shù)效率、縮短手術(shù)時(shí)間、減少手術(shù)出血。”宛磊說，依靠前期演練縮短了手術(shù)時(shí)間，這大大減輕了患者的術(shù)中不適、術(shù)后感染等并發(fā)癥的發(fā)生。而且其成本的降低、打印精度與速度的提高以及打印模型力學(xué)強(qiáng)度的增加，都為解決上述難題提供了難得的契機(jī)。宛磊的研究就是基于現(xiàn)有的內(nèi)固定器械及設(shè)備的前提下，針對(duì)復(fù)雜關(guān)節(jié)內(nèi)骨折關(guān)鍵的內(nèi)固定植入步驟進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)，以達(dá)到最大限度的內(nèi)固定植入效果，結(jié)合3D打印技術(shù)驗(yàn)證數(shù)字化設(shè)計(jì)的合理性以及可靠性。
3D打印在骨科前景廣泛
記者了解到，3D打印技術(shù)在骨科領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)起步且前景廣泛。目前我國有部分醫(yī)院已開展3D打印機(jī)打印模型，幫助患者修復(fù)顱骨缺損、修整下巴、墊高鼻子、重塑顴骨和設(shè)計(jì)各種頭面部手術(shù)操作。
據(jù)了解，由于個(gè)體差異或解剖變異，標(biāo)準(zhǔn)化的假體內(nèi)置物并不能完全滿足患者的治療需要，假體可能與受區(qū)匹配不良，不能滿足解剖及生物力學(xué)需求。為保證內(nèi)置物的完美匹配，延長假體壽命，需要定制個(gè)性化的假體。在3D打印領(lǐng)域，材料是技術(shù)的核心之一，可以使用的材料有很多，如金屬、陶瓷、塑料甚至細(xì)胞等。根據(jù)不同的原料可制作不同的產(chǎn)品，如鋼板、關(guān)節(jié)、骨骼支架材料、骨外固定架等，均可通過3D打印技術(shù)生產(chǎn)。因此，3D打印產(chǎn)品最突出的特點(diǎn)就是精準(zhǔn)、復(fù)雜成型、個(gè)體化，這也正好符合目前提倡的精準(zhǔn)醫(yī)療。
“在復(fù)雜關(guān)節(jié)內(nèi)骨折治療中，應(yīng)用3D打印技術(shù)結(jié)合數(shù)字化設(shè)計(jì)，明確骨折的詳細(xì)情況，由二維圖像轉(zhuǎn)換為三維的模型，用3D打印機(jī)打印出患者的骨骼模型進(jìn)行‘私人定制’，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刂贫ㄊ中g(shù)方案，滿足治療需求。治療模式變成術(shù)前預(yù)演、術(shù)中實(shí)踐、術(shù)后復(fù)查，大大降低治療盲目性，最重要的是在安全無創(chuàng)的情況下節(jié)約了寶貴的手術(shù)時(shí)間，保證了治療效果，降低了創(chuàng)傷程度，經(jīng)過演練，使手術(shù)更加精準(zhǔn)、安全，有效提高患者診療質(zhì)量、改善患者預(yù)后，具有重要臨床意義與社會(huì)意義。”宛磊說。
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