用3D打印技术制作而成的人工膝关节模型。 本报通讯员 闻静 摄
6月21日,78岁的老人李某(化名)在日照市人民医院关节外科(骨科一病区)成功接受了一次“私人定制”手术——3D打印技术辅助人工膝关节置换术。据悉,该手术是鲁东、鲁南地区首例,也是日照市人民医院继2009年成功开展微创人工髋、膝关节置换术以来,又一项在省内具有领先水平的新技术,达到国内先进水平。
老人患骨性关节炎
求医市人民医院
李某今年78岁,右膝从8年前就开始出现疼痛,近年来愈发严重,入院前连正常走路都成问题,不得不靠拐杖勉强行走。病痛给老人日常生活带来极大不便,也给家庭带来沉重负担。这些年,老人去过日照多家医院,尝试过中医疗法、口服消炎止痛药物及关节内注射玻璃酸钠等方法,但效果都不理想,痛苦越来越重。
后来,老人来到日照市人民医院骨关节外科就诊。经体检及拍片确诊为右膝关节重度骨性关节炎,关节里面长满了“骨刺”和“骨赘”,光滑的软骨面(俗称脆骨)已经磨掉了,现在是“硬骨头”磨“硬骨头”,并出现膝内翻畸形,成了“罗圈腿”,严重影响关节的功能。老人住院后,骨科主任兼关节外科病区主任王建然带领他的关节外科团队对患者的病情进行了认真的讨论分析,认为用人工膝关节置换是唯一有效的治疗方法。
手术“量体裁衣”
患者第二天能行走
由于该患者年龄大,并有高血压、冠心病症状,手术必须要在精确安装关节假体、矫正下肢力线的前提下,尽量减少创伤和出血,缩短手术时间,最大限度降低手术风险。王建然主任认为,给老人施行最新科研成果——3D打印人工膝关节置换术是最佳方案。
确定手术方案后,首先为患者采集下肢全长CT扫描数据,传输至计算机进行3D重建,打印出和患者本人的膝关节完全一致的膝关节模型和截骨导板,人工关节假体根据病人情况量身定做,真正实现了“私人定制”。
这是一个创新性的手术,凭借平时娴熟的常规手术经验与技巧,借助3D打印技术,利用关节模具和截骨导板,术中不再需要钻开骨髓腔和过多剥离组织反复进行力线和角度的测量,大大减少了手术创伤,1个多小时就完成了手术。
术后第二天,患者就开始扶助行器下地行走了,目前正在医护人员指导下做康复训练。
3D打印融入医疗
为患者科技“造骨”
“以往该类手术的实施,主要依靠患者的影像学资料,进行手术分型和术前手术方案设计,但影像学片子存在‘平面化’缺陷,需要术中反复进行力线和角度等数据的测量。同时,在手术中需要对患者的骨骼进行‘削削减减’来适应假体,必然会造成进一步的骨流失,增大手术难度和风险。”王建然主任介绍。
该项新技术由于已在术前把患者的下肢数据做了精确的测量,误差小于0.01毫米,免除了术中钻开骨髓腔插入测量杆进行髓内定位等烦琐步骤,避免过多地分离组织,使手术变得更加精准,创伤更小,出血更少,手术时间更短,并能大大降低因钻开骨髓而导致感染和脂肪栓塞的发生率。
也彻底克服了骨骼畸形患者施行常规膝关节置换手术会出现力线不准,截骨不精确,软组织不易平衡,术后功能恢复不良等缺点。特别是对一些股骨远端严重畸型的患者来说,由于术中无法髓内定位,常规手术方法根本不可能完成人工关节置换,而有了3D打印技术,难题迎刃而解,这就是高科技给我们带来的希望。
如今,3D打印技术在很多领域会被用到,但在医学领域还刚起步。目前,全国运用这项技术为患者成功实施手术的医院也屈指可数,山东省内包括日照市人民医院只有3家,是一项尖端高科技技术。
3D打印机使用的材料不是喷墨,而是粉末状石膏、钛金属、树脂、塑料等可黏合材料,并且打印区域外置。一块类似方形盒子的区域,用来装打印材料,打印时粉末逐层下降和喷胶,最终在中间形成一个固像。随着3D打印技术的不断发展,3D打印技术肯定会在不久的将来,为每一位将要置换膝关节的患者“量体裁衣”,打印属于自己的人工膝关节,做到膝关节置换领域的“私人定制”。
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