日前,广东省医学3D打印应用转化工程技术研究中心(以下简称“医学3D打印研究中心”)顺德基地正式揭牌成立,标志着乐从医院和医学3D打印研究中心正式达成合作关系。前者作为后者科研成果的临床转化基地,双方将围绕医学3D打印应用转化技术的研究和临床应用开展紧密合作。
作为一种新型的快速成型及快速制造技术,3D打印近年越来越为人们所关注。由于其可以直接将三维数据转化成实物,并在形态上实现个性化定制,因此在医疗领域的应用前景被普遍看好,也是当下医学领域迈向精准医疗的主要实践手段之一。
在乐从医院,由手足外科主任李卫带领的医生团队正成为医学3D打印技术“发烧友”,从2015年开始,逐步尝试和摸索3D打印技术在临床医疗中的应用。通过不断尝试,已在临床手足关节修复和畸形矫正手术过程中多次成功应用3D打印技术,缩短手术时间,减轻手术难度和病人痛苦。如今,随着3D打印研究中心顺德基地的落成,乐从医院在该技术临床应用探索方面又迈出了新的一步。
从主观判断到精准测算
通过CT扫描技术,一层一层扫描患者缺损的小关节或严重粉碎的骨关节,在电脑上重建一个立体模型,然后再连接3D打印机。通过设定相应程序,3D打印机就会根据受损肢体的数据,“吭哧吭哧”打印出一个立体形态的骨骼实物模型。
走进乐从医院手足外科的“显微外科解剖实验室”,几台体型娇小但功能强大的3D打印机整齐排列在桌上,旁边还摆放着一些已打印好的骨骼实物模型样品。李卫及其团队通过打印出来的实物模型,实现对骨折部位、移位程度及走向的清晰掌握,依此了解受伤部位的病情和计划手术方案,从而将3D打印技术成功应用到手足损伤修复和畸形矫正手术中。
在家具产业远近闻名的顺德乐从,由于这里工厂多,员工操作机器不当导致手、脚受伤的情况常有发生。由李卫担任主任的手足外科,有时一个月会接到上百名手足受伤的患者。一些情况严重的患者,送来时已经是断掌或者粉碎性骨折。
“手足受伤的多是年轻人,手上一旦切断受伤很容易变成终身残疾。”为提高手术成功率和减轻病人痛苦,早在几年前,李卫就开始关注3D打印技术在外科手术中的应用。加上骨外科的一些年轻医生在3D打印技术方面有极强的钻研兴趣,从2015年开始,李卫带领骨外科探索3D打印技术在外科临床修复手术中的实际应用,并取得显著成效。
“如果病人的骨关节严重粉碎,按照以前的方法,可能要把关节全部换掉。但如今借助3D打印技术协助,可以实现缺损多少,就移植多少。尤其在断指移植手术中,由于实现了精准医疗,既能缩短手术时间、减轻患者痛苦,还可以降低手术中意外情况发生的风险。”李卫告诉笔者。如今通过3D打印技术协助,已成功实施了近十例高难度关节修复手术。
几个月前,骨外科接收到一位手掌严重受伤的患者。这位患者的右手手掌几乎被碾碎一半,大拇指中间关节已经被碾掉,只剩下拇指顶端一小节骨骼。李卫团队借助3D打印技术,通过术前设计和模拟演示,对缺损的关节和皮肤的缺损大小、走向进行精准测算,从脚趾关节移植相应关节进行修复,成功实现了“拇指再造”。
有着20多年手足骨关节缺损修复临床经验的李卫,十分看好3D打印技术在骨科等外科领域的广阔应用前景。“目前由于材料限制,还不能实现通过3D打印技术直接打印康复器具,进而置入患者身体。但未来一旦实现生物材料上的突破,就可以根据电脑设定,打印出不规则形状并符合患者个性化需求的植入式医疗器械,由此带来的将是医学领域的巨大突破。”
携手省级科研中心共建实验室
“尽管在手足损伤修复和畸形矫正治疗中有了一些3D打印技术应用的尝试,但乐从医院毕竟只是一家基层医院,人才资源相对薄弱加上医生平时工作繁忙,难以抽出大量时间从事相关科研,导致我们在软件应用及设计技术应用方案时常常感到力不从心。”李卫坦言,正是从最初的临床尝试中发觉自身在相关技术准备方面的不足。
为了突破局限,李卫逐渐萌生主动去对接高校科研团队的想法,并最终促成了广东省医学3D打印技术应用转化工程技术研究中心基地在顺德落成。
南方医科大学基础学院院长黄文华师从中国工程院院士钟世镇。其在人体解剖学和生物力学领域有长期研究,目前正开展医学3D打印植入器械进行生物力学和生物相容性等方面的研究。2016年4月,李卫带领骨外科医生何医生到黄文华办公室登门拜访,表示希望后者的科研团队能对乐从医院的3D打印应用探索提供一些技术支持。考虑到医学3D打印技术研究和产品研发,大部分都源自实际的临床需求,需要和临床基地的建设有机地结合,黄文华也在寻找合适的医院作为中心的临床转化基地。
通过医院实地考察,黄文华发现,这家基层医院的手足外科早在一两年前,就率先引入3D打印技术,对手足损伤修复与畸形矫正的个性化定制式治疗方法,展开探索与研究,这个团队开展的一些手足关节移植手术案例,已经达到了比较成熟的应用水平。
双方一拍即合。2016年12月,双方就共建3D打印技术应用转化研究基地项目达成合作协议;12月底,南方医科大学医学3D打印研究所研究团队正式进驻乐从医院3D打印实验室;该中心基地在2017年1月12日正式揭牌成立。至此,乐从医院成为顺德地区首个“试水”医学3D打印应用研究的公立医院。
根据协议,基地建成后,将由黄文华担任首席专家,指导并组织开展相关研究工作,在顺德区内建立以临床应用解剖学、医学生物力学和数字医学为代表的科研技术平台,跟踪3D打印医学发展趋势,推动乐从医院3D打印医学应用研究与临床应用探索走向更高水平。
入驻乐从医院20天以来,这支全部由南方医科大学博士生组成的科研团队已和医生共同实施了4-5例手足关节缺损修复手术。李卫也切实感受到了“科研团队加持”给临床医疗带来的变化。“他们的理念思维很开阔,很多想法是我们想不到的。现在才刚刚开始,总之非常期待未来的合作效果。”
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