當(dāng)前，3D打印技術(shù)方興未艾。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，尤其是骨科方面，可以根據(jù)病人的需要設(shè)計(jì)個(gè)性化的椎體，重新植入體內(nèi)，使其功能重建并獲得理想部位的功能。日前，南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院為一名患者成功進(jìn)行了3D打印仿生人工椎體置換手術(shù)。
來自潮陽的35歲黃某是一個(gè)漁民，是家中的主要?jiǎng)趧?dòng)力。但是5個(gè)月前，他雙下肢出現(xiàn)不明原因的疼痛、麻木、無力等癥狀，且癥狀逐漸加重，僅能緩慢行走。在南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院脊柱骨科進(jìn)行相關(guān)檢查后診斷為骨巨細(xì)胞瘤合并動(dòng)脈瘤樣骨囊腫，相應(yīng)層面椎管狹窄，壓迫脊髓，導(dǎo)致胸12椎體及其附件骨質(zhì)破壞。
據(jù)了解，骨巨細(xì)胞瘤是一種侵襲性腫瘤，又稱破骨細(xì)胞瘤，在我國(guó)是第三大骨腫瘤，動(dòng)脈瘤樣骨囊腫又稱良性骨動(dòng)脈瘤，具有侵襲性的骨病損。南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院脊柱骨科副主任醫(yī)師鄭明輝介紹，骨巨細(xì)胞瘤合并動(dòng)脈瘤樣骨囊腫很少見。腫瘤對(duì)該患者骨組織的破壞造成椎體強(qiáng)度下降，椎體高度丟失，繼而出現(xiàn)腰背部疼痛癥狀，同時(shí)部分腫瘤組織突破進(jìn)入椎管，造成脊髓、神經(jīng)受壓，患者有雙下肢感覺、運(yùn)動(dòng)減退癥狀進(jìn)行性加重。
經(jīng)過醫(yī)院各科室詳細(xì)評(píng)估黃某病情，認(rèn)為手術(shù)指證明確，要把腫瘤侵犯的一節(jié)椎體進(jìn)行全椎體切除、椎體置換。然而，用于現(xiàn)有脊柱內(nèi)固定產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)無法匹配病人的生理參數(shù)，且易出現(xiàn)內(nèi)植入物下沉，繼而出現(xiàn)釘板系統(tǒng)斷裂的可能。為了解決這個(gè)難題，治療團(tuán)隊(duì)決定根據(jù)患者的情況，為他特制一個(gè)人工椎體。
研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)病人脊柱的CT掃描數(shù)據(jù)，為黃某的脊柱建立了精準(zhǔn)的3D圖像。根據(jù)這個(gè)圖像，設(shè)計(jì)出屬于黃某的個(gè)性化植入物，并進(jìn)行3D打印。經(jīng)過數(shù)百次修改、模擬、再修改，經(jīng)過測(cè)試篩選，結(jié)合該患者為單節(jié)段椎體破壞，并且位于胸12(胸腰段)，治療團(tuán)隊(duì)選擇了一體化結(jié)構(gòu)、12面體骨小梁拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、原始椎體、75%孔隙率的人工椎體。
“人工椎體堅(jiān)強(qiáng)的內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)支撐力，能夠通過人工椎體輕松承載人體上半身重量，不僅恢復(fù)脊柱整體高度，同時(shí)提高脊柱整體穩(wěn)定性，減少脊柱內(nèi)固定松動(dòng)和斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。這樣患者術(shù)后可盡早下地活動(dòng)甚至進(jìn)入正常生活?！弊詈?，在手術(shù)團(tuán)隊(duì)和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的共同努力下，手術(shù)取得圓滿成功，黃某術(shù)后3天便可自由下地活動(dòng)。
鄭明輝介紹，脊柱腫瘤、脊柱嚴(yán)重爆裂性骨折等所致椎體嚴(yán)重破壞的病患，治療方法主要為全椎體切除術(shù)。但這種手術(shù)會(huì)嚴(yán)重破壞脊柱生物力學(xué)的穩(wěn)定性，凡是接受了全椎體切除術(shù)者，都需要重建脊柱穩(wěn)定性，也就是在切除的椎體處植入人工椎體。不過，傳統(tǒng)的人工椎體并非針對(duì)患者個(gè)性化設(shè)計(jì)，而是早已按型號(hào)機(jī)器加工設(shè)計(jì)好的，大小匹配不合適，人工椎體上下面與人體本身的椎體不能完全接觸，受力不均勻，容易出現(xiàn)終板骨折、內(nèi)固定下沉，嚴(yán)重影響其支撐力度，達(dá)不到理性的遠(yuǎn)期效果，有時(shí)需再次手術(shù)，再次手術(shù)時(shí)由于瘢痕生長(zhǎng)，手術(shù)難度很大，風(fēng)險(xiǎn)高。
3D 打印個(gè)體化制備的置入物進(jìn)行組織缺損的修復(fù)，可以大大提高外科手術(shù)的精確性與安全性。
鄭明輝表示，通過3D打印仿生人工椎體的設(shè)計(jì)，團(tuán)隊(duì)摸索了一套優(yōu)化流程，目前可以將從患者獲取病變椎體參數(shù)開始，到最后個(gè)性化3D打印仿生人工椎體完工控制在2周左右。
