科研動態(tài)
【“三創(chuàng)”成果展】3D打印多孔鉭:髖周疾病治療的革命性高新技術
- 日期:2019-09-26
3D打印技術是近年來出現(xiàn)的革命性高新技術,在醫(yī)學領域被廣泛應用。多孔鉭金屬是目前世界公認的最先進、最適合的骨填充材料。大連大學附屬中山醫(yī)院骨一科,在趙德偉教授的帶領下,在世界范圍內,率先將“3D打印多孔鉭金屬技術”應用于髖周疾病的治療,取得了很好的臨床療效和社會效益。
3D打印多孔鉭技術在髖關節(jié)發(fā)育不良治療中的應用
髖關節(jié)發(fā)育不良是髖關節(jié)外科的常見病,對于60歲以上的患者,通常采取人工關節(jié)置換術。年輕患者為避免二次或多次翻修手術的問題,通常采取保留髖關節(jié)的手術治療。目前,治療髖關節(jié)發(fā)育不良的常用保髖手術方法是截骨術,它是通過截骨后旋轉髖臼,增加髖臼對股骨頭的覆蓋,增加接觸面積(圖1-1)。該手術需要做大范圍的截骨,手術創(chuàng)傷大、風險高,術后需長時間臥床,恢復時間長,易出現(xiàn)臥床并發(fā)癥。
利用計算機模擬與3D打印技術制作的多孔鉭金屬髖臼補塊可以精準的填補髖臼缺損部分(圖1-2),有效增加髖臼對股骨頭的包容,改善兩者之間的接觸面積,從而延緩或終止髖關節(jié)骨性關節(jié)炎的進展。該方法利用計算機精準設計,使填補的髖臼蓋與股骨頭的匹配度達到最佳,同時,多孔結構設計及鉭金屬有利于骨長入到填補的模塊中,使其遠期也能夠具有較好的穩(wěn)定性,手術操作簡單,無需截骨,對患者損傷小,術后可以早期下床活動,避免臥床并發(fā)癥。(圖1-3)
3D打印多孔鉭技術在髖關節(jié)置換及翻修術中的應用
對于大范圍的骨缺損修復術,用3D技術打印出來的金屬填充物能夠做到與患者骨缺損區(qū)域完全貼合,術中無需修整患者自身骨骼以匹配金屬植入物,減少對患者的損傷,減少術中出血,縮短手術時長,同時,金屬填充物植入后非常穩(wěn)定,可以與患者自身骨骼完全長合到一起,成為一個整體,因此,術后1-2天即可下地活動,恢復快,遠期療效也非常好。3D打印技術避免了傳統(tǒng)治療方法中利用大塊異體骨移植時存在的排斥、感染、植入骨被吸收等風險,也避免了應用固定規(guī)格金屬填充物時與宿主骨不匹配,需修整原本已經(jīng)大范圍缺損的宿主骨。同時,3D打印技術相比傳統(tǒng)治療方法的醫(yī)療費用大大降低,減輕患者的經(jīng)濟負擔。對術者而言,術者可以通過3D打印出來的骨骼進行模擬手術,做到心中有數(shù),大大降低了手術難度。(圖2-1、2-2)
3D打印多孔鉭技術在股骨頭壞死治療中的應用
早期的股骨頭壞死通常采用髓芯減壓術,該方法是通過微創(chuàng)的方法將克氏針鉆到骨壞死的區(qū)域,降低骨髓內壓力,改善骨壞死區(qū)域的血液微循環(huán),進而終止或逆轉骨壞死的發(fā)生和進展。結合患者術前的CT影像制作出3D打印導板,通過導板準確的將克氏針送到骨壞死的中心區(qū)域,避免了反復調整克氏針過程中對股骨頭血運的破壞,大大降低了手術難度,手術時間縮短到5-10分鐘,同時減少了術中X線透視對患者和醫(yī)生的電離輻射。(圖3-1、3-2)
總之,目前,骨一科的3D打印技術應用于髖周疾病的治療,在手術操作難度、手術時間、手術費用、術后康復、遠期療效等方面都取得了跨越式進展,自技術開展以來,團隊不斷完善精準技術,為髖周疾病患者的康復帶來希望。