掃描腿關(guān)節(jié)“大數(shù)據(jù)”，傳輸至3D打印機進行“私人定制”，打印出尺寸精準的1:1骨骼模型和“截骨”導(dǎo)板“輔助”手術(shù)，只要30-60分鐘，一個人工膝關(guān)節(jié)“金屬套”就被嚴絲合縫地置入患者體內(nèi)。安徽省首例3D打印輔助全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)在該院完成，術(shù)后24小時，患者就已經(jīng)下地活動了。

七旬老太接受安徽首例 3D打印輔助全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)

8月初，安徽省中醫(yī)院骨二科副主任醫(yī)師周章武坐診時，一位75歲的老太太被女婿背進了診室，面帶痛苦，低聲呻吟著。

將老太太安放在檢查床上，掀開長褲，周章武看見，她兩條腿的膝關(guān)節(jié)嚴重變形，向外翻得甚至已略顯畸形。“這是雙膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎，也就是常說的骨質(zhì)增生性關(guān)節(jié)炎，屬于關(guān)節(jié)提前老化。”周章武介紹，老太太患病35年，一直沒有規(guī)范治療。直到最近，雙膝疼痛難忍，甚至難以行走，她才肯來看病。

“她的病情非常嚴重，必須把兩個變形的膝關(guān)節(jié)都換了才行。”周章武說道。由于老太太有心臟病，對手術(shù)“不耐受”，為了最大程度地保證手術(shù)安全，征得家屬同意后，手術(shù)團隊決定利用3D打印技術(shù)來輔助手術(shù)。不到1小時，一個全新的人工關(guān)節(jié)就被嚴絲合縫地置入患者體內(nèi)，比傳統(tǒng)手術(shù)時間至少縮短了半小時。

為患者“量體裁衣” 3D打印專屬“材料”輔助手術(shù)

3D打印并不算“新鮮”，其在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用也早有嘗試，牙齒、肝臟、心臟甚至是胎兒都能打印出來。那是如何利用3D技術(shù)進行膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)呢？周章武說，其實，3D打印并非“主角”，它只是手術(shù)精準定位的“助手”而已。

“簡單地說，就是根據(jù)患者關(guān)節(jié)實際情況‘量體裁衣’，打印出1:1模型和截骨導(dǎo)板，輔助手術(shù)順利進行。”周章武介紹道。全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)并不是真的取出整個關(guān)節(jié)，而是將因為磨損而“壞”了的膝關(guān)節(jié)面切除，換上一層“金屬套”。手術(shù)過程中，需要將骨質(zhì)增生切除，并將骨頭末端“打磨”成與人工關(guān)節(jié)相匹配的形狀，這就是截骨。截骨是否精準直接影響手術(shù)效果。

醫(yī)生要先對患者的雙下肢進行掃描，獲取骨骼數(shù)據(jù)，傳至3D打印機。利用CAD軟件“建模”設(shè)計，打印出與“實體”1:1的3D模型。傳統(tǒng)手術(shù)，醫(yī)生在開刀前無法看到關(guān)節(jié)全貌，只能憑借經(jīng)驗截骨，現(xiàn)在有了3D模型，不僅能直接查看患處，制定手術(shù)方案，還能在術(shù)中手拿著進行比照。

利用骨骼“大數(shù)據(jù)”，同時被打印出來的3D材料還有截骨導(dǎo)板，有了它，無需鉆開骨髓“人工定位”，醫(yī)生就能精確截骨。30-60分鐘，人工關(guān)節(jié)就置換成功，嚴絲合縫、不差毫厘。

“3D打印”勝在精準 術(shù)后一天就能下地活動

手術(shù)中，為啥要用3D打印材料做“助手”，與傳統(tǒng)手術(shù)方式比有哪些好處？周章武向記者透露了一個關(guān)鍵詞：精準。

他介紹，傳統(tǒng)手術(shù)憑借經(jīng)驗截骨，可能會存在尺寸不吻合的情況，這會影響患者的下肢力線，“生活中常能看到一些人是O形腿、羅圈腿，若是下肢力線沒有重建，這種情況就無法得到完全矯正。”而利用3D打印輔助技術(shù)，結(jié)合骨骼“大數(shù)據(jù)”，截骨尺寸及其精準，誤差小于0.01毫米。

“精準還表現(xiàn)在定位上，這是保證人工關(guān)節(jié)嚴絲合縫被置入的關(guān)鍵。”周章武介紹，和過去需要鉆開骨髓腔插入“測量桿”進行髓內(nèi)定位不同，截骨導(dǎo)板只要放在關(guān)節(jié)表面就能精準定位，避免過多分離組織，創(chuàng)傷小、出血少，手術(shù)時間至少能縮短半小時。術(shù)后恢復(fù)快，24個小時后就能下床活動，傳統(tǒng)手術(shù)至少需要3天；術(shù)后3-5天后就相當于以往術(shù)后8-10天的恢復(fù)程度。

3D打印輔助全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)適合重癥、年邁體弱等患者，與傳統(tǒng)手術(shù)的費用相差不多，為5萬元/個。“現(xiàn)在正研究3D打印人工關(guān)節(jié)，或許在不久的將來，需要進行關(guān)節(jié)置換術(shù)的患者可以‘私人定制’，打印專屬自己的人工關(guān)節(jié)。”