南京市第一医院3D打印体模导向器,在全国尚属首例

lydiazhang   2017-10-09 11:09:27

在南京市第一医院举办的江苏省第一次医学3D打印大会上,专家预言,3D打印人体“零部件”已不再是梦想,未来10-20年有望用干细胞打印出一模一样的人体器官,引发一场新的医学革命。

近日,南京市第一医院通过3D打印技术构建个性化定制的体模导向器,顺利为一例双侧跟骨骨折患者进行微创固定手术,这是该院数字骨科技术又一次创新临床应用。该技术用于跟骨骨折的经皮微创内固定,在全国尚属首例。

36岁的杨女士在工作中摔落,双足跟着地,两侧发生了跟骨粉碎性骨折,而且影响到了关节面,剧烈的疼痛使得杨女士痛苦不堪。主刀医生、该院骨科副主任医师陈曦介绍,跟骨又称为“后脚跟”,是足部一块非常重要的骨头,我们站立和行走时它是足底重要的支撑部分,而且它与脚上很多骨头组成关节,一旦损伤会影响正常脚的功能。常规手术对医生经验要求很高,“如果用刀切开跟骨,你也只能看到位于切口下方的外侧,你要看内侧,只能把内侧再切开,两个切口才可以看到两侧,中间还是看不到,手术也很难做”。陈曦与该院骨科主任医师王黎明、主治医师姚庆强等专家进行了非常仔细的手术设计。“为了最大限度保证血液供应不被破坏,能不能用微创的方法?”作为江苏省数字医学学会主任委员,王黎明教授提出了这个设想:“通过数字化的解剖学三维重建与精准测量,并通过3D打印技术在术前预先进行手术的设计,构建一个可以精确引导骨折复位与钢针植入的导向器,从而可以采用经皮微创的方法,无需传统的切开皮肤就可以实现骨折的复位与固定手术”。这个设想得到专家组的认可。

在准备阶段,专家将患者的影像学数据进行了个性化的三维重建,仔细测量了杨女士的跟骨碎裂的地方,并分析了骨折与皮肤、软组织的关系;然后,该院骨科姚庆强博士等通过反向布尔运算等计算方法,采用3D打印技术打印出包括皮肤、跟骨在内的实体三维模型,并设计了体模导向器。如此一来,凭借杨女士已有的影像学资料,通过数字化重新整合建模,就可以定做个性化的体模导向器,从而准确地建立打入钢针的点和角度,进针的长度,最终就可以实现快速、精准、微创的手术。

第二步,专家组在手术的时候直接将3D打印体模导向器套在杨女士的脚上,把数枚角度和进针点都计算好的空心拉力螺钉,在导向器引导下沿着方向进针,很快就做到了骨折的内固定,手术做完仅有四个针眼,手术全过程仅用了半个小时,也减少了传统手术当中反复使用X线进行透视的缺点,保证了患者的身体健康。

王黎明教授介绍,现在,3D打印技术越来越多应用于医疗领域,如将患者骨头数据输入到计算机,就可以提前打印出患者骨头模型供医生提前演练,确保手术时更加稳定和精准。

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