3D打印技術(shù)助力醫(yī)院精準(zhǔn)醫(yī)療新時(shí)代開(kāi)啟

lydiazhang   2017-06-14 13:11:07

日前,一例胸椎轉(zhuǎn)移瘤患者在天津某大醫(yī)院查出腎癌并胸7椎體轉(zhuǎn)移,醫(yī)生告知無(wú)手術(shù)條件,給予化療藥物口服。后癥狀逐漸加重,雙下肢不能活動(dòng),小便失禁。入住牟平區(qū)中醫(yī)醫(yī)院骨一科,行CT掃描,對(duì)病變的椎體進(jìn)行三維重建,將重建的椎體打印出3D模型,脊柱外科專家張恩忠教授組織骨科團(tuán)隊(duì),用實(shí)體模型診斷和分析病情,制定手術(shù)方案,研討術(shù)式及模擬手術(shù),成功地實(shí)行了椎體轉(zhuǎn)移瘤切除+骨水泥椎體成形+椎管減壓+椎弓根釘內(nèi)固定術(shù)。術(shù)后患者恢復(fù)良好,下肢功能逐漸恢復(fù),出院時(shí)已能在他人的攙扶下站立。手術(shù)更加精確和個(gè)性化,患者對(duì)療效非常滿意。牟平區(qū)中醫(yī)醫(yī)院骨科團(tuán)隊(duì)3D打印技術(shù)臨床應(yīng)用達(dá)120余例,標(biāo)志著該院3D打印全球熱門前沿技術(shù)在臨床“落地開(kāi)花”,助力臨床醫(yī)學(xué)科學(xué)領(lǐng)域向精準(zhǔn)醫(yī)療發(fā)展結(jié)出了豐碩的成果。

據(jù)悉,張恩忠教授曾任職山東文登整骨醫(yī)院脊柱脊髓外科中心主任,主任醫(yī)師,安徽中醫(yī)學(xué)院和泰山醫(yī)學(xué)院碩士研究生導(dǎo)師,國(guó)務(wù)院特殊津貼獲得者,脊柱脊髓科學(xué)山東省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科帶頭人,在國(guó)內(nèi)外首先提出脊柱失穩(wěn)“應(yīng)力滑移率”的概念,使脊柱失穩(wěn)診斷數(shù)字化,用于指導(dǎo)治療方法選擇和手術(shù)設(shè)計(jì)及預(yù)后評(píng)估。張恩忠教授加盟牟平區(qū)中醫(yī)醫(yī)院骨科后,率先運(yùn)用3D打印技術(shù),將病變椎體在術(shù)前打印并制作導(dǎo)板,做等比例復(fù)制模型,進(jìn)行術(shù)前設(shè)計(jì),讓手術(shù)更加精準(zhǔn),縮短了手術(shù)時(shí)間,減少了出血量。醫(yī)院以此為切入點(diǎn),成立了臨床數(shù)字化學(xué)術(shù)委員會(huì),并于2016年9月成立了煙臺(tái)首家3D數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室,組織專業(yè)技術(shù)骨干,引進(jìn)先進(jìn)打印設(shè)備,基礎(chǔ)研究能力大幅提升,數(shù)字化推動(dòng)精準(zhǔn)化診療在全院逐步開(kāi)展。


臨床手術(shù)更加精準(zhǔn)。3D病理模型是根據(jù)患者的超聲、CT、磁共振數(shù)據(jù)在電腦上進(jìn)行三維建模后,利用3D打印機(jī)打造出來(lái)的。過(guò)去實(shí)施骨折手術(shù),醫(yī)生通常在手術(shù)前會(huì)根據(jù)患者的超聲、CT、磁共振等片子來(lái)了解手術(shù)部位的結(jié)構(gòu)、骨折的類型、形態(tài),面對(duì)這些零散的平面數(shù)據(jù),要求醫(yī)生有足夠豐富的經(jīng)驗(yàn)和想象力把平面數(shù)據(jù)立體化,由于客觀因素的存在,難免會(huì)存在誤差。而3D打印技術(shù)能夠充分考慮到患者的年齡、生理?xiàng)l件、關(guān)節(jié)畸形、骨缺損等因素,尤其對(duì)于疑難、復(fù)雜的髖、膝關(guān)節(jié)病例,可以根據(jù)這些平面數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建,在手術(shù)前把患者需要手術(shù)的部位事先打印出三維模型,誤差不超過(guò)千分之一毫米,醫(yī)生能夠直觀的看到骨折、病變的形態(tài),手術(shù)部位的結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)手術(shù)方案,在模型上模擬手術(shù)過(guò)程,手術(shù)中做到胸有成竹,尤其針對(duì)一些復(fù)雜部位的手術(shù),能有效規(guī)避手術(shù)風(fēng)險(xiǎn),從而進(jìn)行更加精準(zhǔn)的手術(shù),大大提高手術(shù)的成功率。一位老年胸椎陳舊骨折患者。腰部外傷后疼痛4月,日前來(lái)院骨一科治療?;颊哂?月前輕微外傷出現(xiàn)腰部疼痛,未予重視,未系統(tǒng)治療。近期出現(xiàn)腰背部疼痛,經(jīng)多方治療無(wú)效,嚴(yán)重影響日常生活。入院后,行CT、MR檢查,示胸11椎體陳舊壓縮骨折,椎體前緣壓縮約4/5。應(yīng)用3D打印技術(shù),將椎體模型打印出來(lái),根據(jù)模型,進(jìn)一步了解骨折的形態(tài),確定進(jìn)針的角度。經(jīng)過(guò)充分的術(shù)前準(zhǔn)備,行骨水泥椎體成形術(shù),術(shù)后患者疼痛即刻減輕,即能下床活動(dòng)。通過(guò)此例病例的成功治療,標(biāo)志著該院在治療老年人陳舊壓縮骨折引起的頑固性腰痛的技術(shù)能力邁上了新的臺(tái)階。


病情診斷更加精確。今年36歲女性患者,因車禍傷及腰部,出現(xiàn)左下肢麻木,無(wú)力,于外院住院拍片,診斷為腰3椎體骨折、腰5椎體滑脫,脊髓損傷。后轉(zhuǎn)入我院,入院后,行CT掃描,對(duì)骨折的椎體進(jìn)行三維重建,將重建的椎體打印出3D模型,根據(jù)模型顯示,患者腰3椎體,骨折向椎管內(nèi)移位,腰5椎體、椎弓根骨折,骨折向前方移位,而不是X線片顯示的腰5椎體滑脫。診斷明確后,在脊柱外科專家張恩忠教授的主持下制定了詳細(xì)的手術(shù)計(jì)劃,進(jìn)行了切開(kāi)復(fù)位椎弓根釘內(nèi)固定+椎管減壓術(shù)。術(shù)后患者恢復(fù)良好,左下肢麻木基本消失,肌力恢復(fù)良好,出院時(shí)已、能下地行走。


以往骨折患者病情診斷都是靠臨床經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)在利用3D打印技術(shù)同比打印出患者的骨骼模型,通過(guò)模型可直觀地看到創(chuàng)傷面及骨頭粉碎的具體情況,能夠使醫(yī)生根據(jù)病情精確診斷,制定手術(shù)方案。通過(guò)對(duì)手術(shù)全程進(jìn)行模擬,還可以提前發(fā)現(xiàn)手術(shù)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題并及時(shí)調(diào)整手術(shù)方案,使手術(shù)更加精準(zhǔn)、微創(chuàng)。過(guò)去骨折手術(shù)要進(jìn)行多次透視,對(duì)病人和醫(yī)生都有較大的幅射,對(duì)骨頭也容易造成很多損傷,事先根據(jù)病灶設(shè)計(jì)并打印導(dǎo)板,穿刺針沿導(dǎo)板孔,穿刺的位置、方向和深度都非常精確,創(chuàng)傷很小,減少了出血量,手術(shù)時(shí)間平均可縮短70%以上?!?D打印技術(shù),使外科手術(shù)更加直觀、更加精準(zhǔn)、更加微創(chuàng)、更加安全”。脊柱外科專家張恩忠教授介紹說(shuō)。


“私人制定”更加個(gè)性。3D打印植入物是針對(duì)個(gè)人來(lái)定制的,能夠更加符合個(gè)體化的要求,治療效果較傳統(tǒng)的鋼板療效果更加明顯。今年78歲的曲大爺,20多年前,他感覺(jué)關(guān)節(jié)有疼痛感,起初較輕,后來(lái)疼痛感加劇,雙膝畸形嚴(yán)重已影響了正常的行走。多方治療無(wú)效,慕名來(lái)到牟平區(qū)中醫(yī)醫(yī)院骨二科,通過(guò)CT檢查發(fā)現(xiàn),老人膝關(guān)節(jié)嚴(yán)重退變,最終診斷為膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎,也就是重度骨性關(guān)節(jié)炎。實(shí)施雙膝關(guān)節(jié)表面置換手術(shù)是最好的治療方法,但如果采用傳統(tǒng)簡(jiǎn)單的置換方式,有很大的難度和高風(fēng)險(xiǎn)?!?骨二科團(tuán)隊(duì)根據(jù)曲老漢的CT影像數(shù)據(jù),利用3D打印技術(shù),按照1:1比例,打印出了他的膝關(guān)節(jié)模型。在模型上反復(fù)研究,并使用最新的數(shù)字化新技術(shù),在計(jì)算機(jī)上模擬置換的關(guān)節(jié),構(gòu)建個(gè)性化手術(shù)導(dǎo)板。該模型和老人的膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)一模一樣,通過(guò)模型可以看清病灶位置及病變程度。通過(guò)實(shí)體模型診斷和分析病情,制定手術(shù)方案,研討術(shù)式及模擬手術(shù),使手術(shù)更加精確和個(gè)性化。曲老漢在全麻下行雙膝關(guān)節(jié)置換術(shù),僅2個(gè)多小時(shí)就成功完成了這一高難度手術(shù),術(shù)后給予抗感染、抗凝及預(yù)防應(yīng)激性潰瘍治療,病人恢復(fù)好,膝關(guān)節(jié)畸形明顯改善,疼痛消失,術(shù)后第一天即可下床行走,生活質(zhì)量明顯改善。老人頑疾得到解除,受到了患者和家屬的好評(píng)。


牟平區(qū)中醫(yī)醫(yī)院骨科團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用3D打印技術(shù)日趨成熟,廣泛運(yùn)用于治療各種胸腰椎復(fù)雜骨折、骨水泥椎體成形、關(guān)節(jié)置換等骨科疾病,同時(shí),該院還拓展運(yùn)用于泌尿外科、腦外科的疾病診治,取得令人滿意的臨床效果,借助3D打印技術(shù)打造患者病灶模型,輔助醫(yī)生做好術(shù)前規(guī)劃將在手術(shù)領(lǐng)域引領(lǐng)的變革,以此開(kāi)啟醫(yī)院精準(zhǔn)醫(yī)療新時(shí)代。

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