近日，南京市第一醫(yī)院通過(guò)3D打印技術(shù)構(gòu)建個(gè)性化定制的體模導(dǎo)向器，順利為一例雙側(cè)跟骨骨折患者進(jìn)行微創(chuàng)固定手術(shù)，這是該院數(shù)字骨科技術(shù)又一次創(chuàng)新臨床應(yīng)用。該技術(shù)用于跟骨骨折的經(jīng)皮微創(chuàng)內(nèi)固定，在全國(guó)尚屬首例。

今年36歲楊女士遭遇了大麻煩，她在工作中，從接近兩米高臺(tái)上摔落，雙足跟著地，兩側(cè)發(fā)生了跟骨的粉碎骨折，而且影響到了關(guān)節(jié)面，劇烈的疼痛使得楊女士痛苦不堪。主刀醫(yī)生、該院骨科副主任醫(yī)師陳曦介紹，跟骨又稱為“后腳跟”，是足部一塊非常重要的骨頭，我們站立和行走時(shí)它是足底重要的支撐部分，而且它與腳上很多骨頭均組成關(guān)節(jié)，一旦損傷會(huì)影響我們正常腳的功能。 楊女士雙側(cè)跟骨骨折創(chuàng)傷很嚴(yán)重，傳統(tǒng)的手術(shù)方法是用刀切開(kāi)皮膚與皮下組織，才能夠看到跟骨，然后打入鋼板來(lái)固定。由于傳統(tǒng)方法手術(shù)時(shí)候創(chuàng)傷也比較大，出血多，往往很難達(dá)到理想準(zhǔn)確的骨折復(fù)位，加之足跟部位的血液供應(yīng)差，導(dǎo)致術(shù)后出現(xiàn)感染的風(fēng)險(xiǎn)極高，手術(shù)預(yù)后也往往不理想，甚至術(shù)后仍最終出現(xiàn)跛行。 陳主任介紹說(shuō)，常規(guī)手術(shù)對(duì)醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)要求很高，“如果用刀切開(kāi)跟骨，你也只能看到位于切口下方的外側(cè)，你要看內(nèi)側(cè)，只能把內(nèi)側(cè)再切開(kāi)，兩個(gè)切口才可以看到兩側(cè)，中間還是看不到，手術(shù)也很難做”。針對(duì)病情，如果能夠制訂一個(gè)比較理想的手術(shù)方案，來(lái)減小創(chuàng)傷、縮短手術(shù)時(shí)間、提高手術(shù)的精準(zhǔn)度，就能夠極大地幫助患者的后期恢復(fù)。為此，陳曦與該院骨科主任醫(yī)師王黎明、主治醫(yī)師姚慶強(qiáng)等專家進(jìn)行了非常仔細(xì)的手術(shù)設(shè)計(jì)。 “為了最大限度保證血液供應(yīng)不被破壞，能不能用微創(chuàng)的方法？”作為江蘇省數(shù)字醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)主任委員王黎明教授提出了這個(gè)設(shè)想：“通過(guò)數(shù)字化的解剖學(xué)三維重建與精準(zhǔn)測(cè)量，并通過(guò)3D打印技術(shù)在術(shù)前預(yù)先進(jìn)行手術(shù)的設(shè)計(jì)，并構(gòu)建一個(gè)可以精確引導(dǎo)骨折復(fù)位與鋼釘植入的導(dǎo)向器，從而可以采用經(jīng)皮微創(chuàng)的方法，無(wú)需傳統(tǒng)的切開(kāi)皮膚就可以實(shí)現(xiàn)骨折的復(fù)位與固定手術(shù)”。這個(gè)設(shè)想很快得到專家組的認(rèn)可。 在準(zhǔn)備階段，專家將病人的影像學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了個(gè)性化的三維重建，仔細(xì)測(cè)量了楊女士的跟骨碎裂的地方，并分析了骨折與皮膚、軟組織的關(guān)系；然后，該院骨科姚慶強(qiáng)博士等通過(guò)反向布爾運(yùn)算等計(jì)算方法，采用3D打印技術(shù)打印出包括皮膚、跟骨在內(nèi)的實(shí)體三維模型，并設(shè)計(jì)了體模導(dǎo)向器。他介紹說(shuō)，“體模導(dǎo)向器就是基于患者個(gè)性化的體表解剖特征，定制具有匹配手術(shù)部位身體形態(tài)、并預(yù)構(gòu)建引導(dǎo)經(jīng)皮內(nèi)固定植入通道的3D打印個(gè)性化導(dǎo)向器。這樣，憑借楊女士已有的影像學(xué)的資料，通過(guò)數(shù)字化重新整合建模，就可以定做個(gè)性化的體模導(dǎo)向器，從而準(zhǔn)確地建立打入鋼針的點(diǎn)和角度，進(jìn)針的長(zhǎng)度，最終就可以實(shí)現(xiàn)快速、精準(zhǔn)、微創(chuàng)的手術(shù)。” 第二步，專家組在手術(shù)的時(shí)候直接將3D打印體模導(dǎo)向器套在楊女士的腳上，把數(shù)枚角度和進(jìn)針點(diǎn)都計(jì)算好的空心拉力螺釘，在導(dǎo)向器引導(dǎo)下沿著方向進(jìn)針，很快就做到了骨折的內(nèi)固定，手術(shù)做完沒(méi)有傳統(tǒng)手術(shù)的巨大傷口，僅有四個(gè)針眼，手術(shù)全過(guò)程僅用了半個(gè)小時(shí)，也減少了傳統(tǒng)手術(shù)當(dāng)中反復(fù)使用X線進(jìn)行透視的缺點(diǎn)，保證了患者的身體健康。 手術(shù)后第三天，記者在病房見(jiàn)到楊女士，副主任醫(yī)師陳曦剛剛為她換過(guò)藥，腳部沒(méi)有絲毫的腫脹和出血，也感覺(jué)不到疼痛，露出了燦爛的笑容。
延伸閱讀 何為3D打印技術(shù)？
所謂數(shù)字3D打印技術(shù)，是以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細(xì)胞組織等特殊材料進(jìn)行逐層堆積黏結(jié)，最終疊加成形，制造出實(shí)體產(chǎn)品?，F(xiàn)在，3D打印技術(shù)越來(lái)越多應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，如將病人骨頭數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)，就可以提前打印出患者骨頭模型供醫(yī)生提前演練，確保手術(shù)時(shí)更加穩(wěn)定和精準(zhǔn)。 目前，南京市第一醫(yī)院骨科研究所已實(shí)現(xiàn)骨骼、血管、腫瘤等組織的3D打印，并逐步嘗試開(kāi)展將3D打印出的骨骼“假體”，直接填充在手術(shù)缺損的部位。未來(lái)，3D打印技術(shù)或可實(shí)現(xiàn)人體器官的打印，為患者打印處所需要的人體個(gè)性化“零部件”。