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3D打印技术让手术更加精准 [复制链接]

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第医院信阳院区骨创伤中心D区,在吴波主任带领下借助3D打印技术辅助模拟,成功完成了1例复杂骨盆髋臼骨折手术,取得了满意的效果。

患者王某某,男,46岁严重车祸外伤致右侧骨盆、髋臼、股骨颈、股骨头粉碎性骨折,OA分型61/62-C3型,同时合并全身多处脏器,骨质损伤,系高能量损伤,病情危重,入院后经抗休克,生命支持治疗后病情相对稳定,家属要求尽快手术治疗。

上图为患者术前骨盆双源CT薄层扫描及冠状位重建图像,扫描层厚为1mm。

上图为CT三维重建图像,直观显示骨折情况。

上图为患者入院检查报告及诊断

吴波主任在主持术前讨论时介绍,骨盆髋臼骨折由于解剖结构复杂、形态不规则,且周围毗邻许多重要的血管神经,手术风险高、难度大,如处理不当,可导致肢体短缩、骨盆畸形,重要血管神经损伤等严重并发症。

同时患者经第一波车祸打击后,身体机能下降,若手术麻醉时间长,出血多等二次打击,恐导致手术失败,甚至危及病人生命安全。若姑息手术,虽然手术时间缩短,出血减少,但骨折复位不理想,吴波主任考虑到患者年轻,是家里的顶梁柱,手术既要缩短时间,减少出血,保证病人安全,还要骨折复位满意,尽可能恢复患者正常生活和工作。

因此术前充分了解骨折情况,制定精准的术前计划,进行个体化治疗非常重要。而3D打印技术可以很好的解决这一问题。

上图为麦递途公司提供的将薄层CT扫描数据DICOM格式,经数字建模转换为可供3D打印机识别打印的MDTJOB数据模型图。

上图为3D打印机准备就绪,已加入打印所需白色光固化树脂材料。

上图为3D打印机显示屏所显示打印数据信息

上图为3D打印机打印过程及打印完成后的半个"骨盆产品"

上图为患者骨盆及股骨上段模型,比例为1:1,大小与患者骨盆完全一样,其中骨折复杂程度也真实详细的显示出来。

对于此类复杂高风险手术,院领导高度重视,祝文刚副院长亲自下科查看病人并指导病人救治,要求尽最大努力救治患者。

借助3D打印辅助模拟复杂骨盆髋臼手术在信阳地区尚属首例,信阳市电视台对吴波主任进行采访报道。

吴波主任向记者展示如何在3D打印模型上模拟骨折复位,钢板放置位置及螺钉植入角度,做好术前钢板预弯,减少术中操作过程,进而缩短手术时间。

手术后复查,骨折复位固定满意,达到预期目的。

3D打印技术是一种快速成形技术,医师将患者的CT、MRI、B超数据,通过数字建模,利用3D打印机打印出精确的三维立体模型,将复杂的骨折情况直观地展示在临床医生面前,复杂骨折的评估及分型变得容易,术前诊断更加明确。

而且手术医生还可以在术前进行逼真的手术模拟,设计预弯钢板,调整手术策略,制定出最适宜的个性化手术方案。

3D打印技术用于先天脊柱侧弯畸形,利于术者术前充分评估椎体畸形程度,通过手术导航模板精确定位,螺钉植入的方向和角度安全、可靠,使手术操作的安全性大大提高,缩短手术时间,减少出血,明显降低了手术相关并发症的发生。

据统计,脊柱侧弯畸形手术中,椎弓根螺钉徒手置入准确率较低,优良率不足50%,胸椎椎弓根徒手置钉穿出椎弓根比例更是接近50%。

而3D打印辅助模拟,设计导板置钉,可达到完美置钉,大大提高手术成功率,降低手术风险。3D打印技术是一种快速制造技术,其主要原理是“分层制造,逐层叠加”,即先通过3D打印机分层制造,形成二维结构的物质平面,再根据需要精确堆积材料,逐层叠加,最终形成产品的三维结构。

其产品主要包括骨科个性化替代物,复合成骨细胞及生长因子的骨移植替代物和骨科个性化导航模板。骨科个性化替代物包括个性化髋关节,膝关节及骨盆。复合成骨细胞及生长因子的骨移植替代物具有良好的生物力学特性及骨诱导性能。骨科导航模板能对复杂骨科手术进行术中导航,有助于提高手术成功率,降低手术难度。

常见打印模式包括光固化成形(SLA)、选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积(FDM)、粉末粘接、直接金属激光烧结(DMLS)、电子束成形(EBM)等。

供稿:信阳院区吴波

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