3D打印技术助力复杂脊柱畸形手术
---医院脊柱外科完成省内首例3D打印辅助下寰枢椎脱位手术
28岁的妈妈闫某不曾想到,自己患了最复杂的颈椎畸形,更不曾想到因为3D打印技术的存在自己的手术会那么精准的顺利完成。28岁的闫某正直青春岁月,但却逐渐出现双腿不能站立、行走,左手不能持物,经我院检查发现,患者寰椎、枢椎及第三颈椎存在严重的先天畸形:枢椎齿状突游离,枢椎与第三颈椎先天融合,导致寰枢椎脱位。游离的齿状突与寰椎形成一体向前方移位,压迫后方的颈脊髓神经,而这里是脊髓最为脆弱的地方,若不果断处理或术中稍有不慎,患者将四肢瘫痪或因呼吸机麻痹而失去生命。
面对如此棘手的疾病,医院成立了以梅伟副院长为首、脊柱二科潘玉林主任及郭小伟副主任及科室相关工作人员的治疗小组,经反复会诊讨论制定了手术计划。因为存在寰椎后弓狭窄,枢椎水平椎动脉走行异常,最终制定了寰椎侧块螺钉固定,枢椎左侧椎弓根螺钉及第三颈椎右侧椎弓根螺钉固定复位的手术方案。而手术计划的制定,过去应用X线及CT扫描,因其平面化,需要医生有精确的立体空间想象力。3D打印技术作为一项有利的补充,提前将患者的骨科数据传入电脑,经数据转换后,经先进的3D打印机完成骨骼的1:1打印模型。这样,进行手术时,需要游离哪个部位的软组织、何处植入螺钉及拧入的角度、脱位的椎体复位程度等技术要点均可在术前进行预演。最终在梅伟副院长主刀下手术顺利完成,术中3D模型对指导椎弓根螺钉的置入起到了关键作用。寰枢椎复位固定良好,术后患者上下肢麻木、无力症状已有显著改善。
3D打印技术,将扫描的骨骼数据输入电脑,应用塑料等可粘合材料,通过逐层堆叠累积的方式来构造骨骼的立体形象。我们应用3D打印技术尚属初级阶段,但可有助于手术设计并降低手术风险;它使手术更具“精准性”和“前瞻性”。作为传统医学检查的有利补充,更能满足人们对“个性化”医学的需求。有了这个骨骼模型,医生就能在手术时避开局部的血管、神经,区分出安全区域进行有效操作,从而降低手术时间及出血量,确保手术顺利并取得较好的疗效。
目前,3D打印技术在医疗领域的应用包括:体外医疗器械,如医疗模型、假肢、手术模板等;个性化植入物,如颅骨修复、颈椎人工椎体及人工关节等;常规植入物,如关节柄的表面修饰、种植牙、补片等;导引装置,以进行准确定位、切割和安装;加入细胞3D打印人体器官。也许,不久的将来,我们将依赖这项技术进行身体各部位的“量身定制”。就骨科而言,我们将会应用到根据个人骨骼制造的假体、骨骼填充物等,为更多的患者带来福祉。我们脊柱外科医生也会更加熟悉并掌握这项技术带来的益处,为更多、更为复杂的脊柱病患者提供更为优质的医疗服务。
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