全球首例！醫(yī)生借助3D打印為84歲老人翻修膝關(guān)節(jié)

　　日前，在陸軍軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院關(guān)節(jié)外科，84歲的張金貴老人接受了全球第一例個體化3D打印鉭金屬墊塊修復(fù)巨大骨缺損膝關(guān)節(jié)翻修手術(shù)。術(shù)后第一天，老人就能在幫助下下床活動、行走，預(yù)計手術(shù)后4至6天，老人就可出院進(jìn)行后續(xù)康復(fù)治療、訓(xùn)練。

 

　　據(jù)介紹，我國骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病率約為2.2%至3.5%，據(jù)統(tǒng)計40至49歲與50至59歲人群發(fā)病率約為27%和62%。僅僅在西南醫(yī)院關(guān)節(jié)外科，每年就要進(jìn)行約400例膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)。

 

　　“全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)是治療終末期膝關(guān)節(jié)疾病的最有效的方法之一，可減輕疼痛、恢復(fù)關(guān)節(jié)功能，提高患者生活質(zhì)量。”該手術(shù)主刀醫(yī)生、西南醫(yī)院關(guān)節(jié)外科主任楊柳教授表示。關(guān)節(jié)置換后，由于術(shù)后感染、無菌性松動、骨溶解等并發(fā)癥往往造成關(guān)節(jié)周圍骨缺損。傳統(tǒng)的骨水泥、異體或自體骨植骨等技術(shù)均存在各種問題，影響假體穩(wěn)定性和壽命。更困難的是，骨缺損的形態(tài)千差萬別，使用現(xiàn)有的模塊化金屬墊塊無法充分填充與重建缺損骨結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致臨床翻修巨大骨缺損膝關(guān)節(jié)手術(shù)的療效受到影響。

 

　　近幾年來，計算機(jī)輔助設(shè)計+3D打印的個性化移植物處理巨大骨缺損成為了熱點(diǎn)技術(shù)話題。據(jù)了解，鉭金屬具有更佳的生物相容性和骨長入效果，更適合作為植入人體內(nèi)的金屬材料。然而目前全球?qū)W術(shù)界所報道的人體關(guān)節(jié)金屬置入物均以鈦合金為主，這是由于鉭金屬熔點(diǎn)非常高(超過3000攝氏度)，超過目前市售金屬3D打印機(jī)極限，無法實(shí)施鉭金屬3D打印。

 

　　西南醫(yī)院關(guān)節(jié)外科主任楊柳教授主持國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“個性化多孔鉭植入假體粉床電子束增材制造關(guān)鍵技術(shù)”，和臨床應(yīng)用研發(fā)團(tuán)隊與國內(nèi)3D打印企業(yè)通力合作，于日前攻克了這一技術(shù)難題，生產(chǎn)出鉭金屬3D打印多孔墊塊。

 

　　楊柳教授介紹，完成這一手術(shù)的關(guān)鍵在于墊塊的計算機(jī)輔助設(shè)計和金屬3D打印的精準(zhǔn)度。該團(tuán)隊在術(shù)前通過對患者進(jìn)行精準(zhǔn)的三維CT掃描獲得骨骼正常和缺損的數(shù)據(jù)，利用三維重建系統(tǒng)，在計算機(jī)上建立患者骨骼形態(tài)，比對正常側(cè)，模擬假體植入，依托關(guān)節(jié)外科實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)開展的3D打印模擬臨床經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)病人術(shù)前缺損骨骼狀態(tài)及醫(yī)工協(xié)作的討論方案，3D打印重建出病人骨骼模型，通過“ITI(ImageToImplant)”醫(yī)生-工程師的醫(yī)工交互平臺反復(fù)修改設(shè)計方案，并與企業(yè)密切合作，為患者量身定制出修補(bǔ)嚴(yán)重骨缺損的個體化3D打印鉭金屬墊塊。

 

　　據(jù)介紹，各方合作為患者量身定制的3D打印鉭金屬墊塊良好的貼合度和表面粗糙度完美填充了巨大骨缺損，確保了骨缺損后鉭金屬墊塊植入的初始穩(wěn)定性，表面粗糙多孔的金屬骨小梁設(shè)計又可以使自體骨快速長入金屬孔隙內(nèi)，從而獲得假體與自體骨的長期穩(wěn)定，手術(shù)的操作流程大大簡化，手術(shù)時間大幅縮減，并減少了手術(shù)并發(fā)癥，也使得假體植入后的長期穩(wěn)定性得到有效保證。（記者 黃宇 通訊員 何雷）

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