人體的髖臼厚度不到1厘米,用來復位固定的螺釘就有4毫米粗,要想把螺釘準確無誤的打進髖臼里,猶如在“冰脊上鑿洞”。現在,用3D打印機打出1:1的髖臼仿真模型后,再根據髖臼屈曲弧度打印出導向器,提前操刀演練把螺釘加固點做好標記,術中能更快更精確地完成復雜的盆骨復位手術。
4月29日,記者從湖北省科技廳獲悉,武漢市普仁醫院數字醫學實驗室主任劉融帶領骨科團隊研發的“髖臼骨折微創螺釘植入導向器的研制及臨床應用”通過科技成果鑒定,被該領域權威專家認定為“國際先進”,終結了以往只能憑經驗植入螺釘的時代。
中年男子遭遇車禍
骨盆嚴重錯位
去年6月14日晚,50歲的陳先生在下班途中被一輛疾馳的面包車撞飛,120把渾身是血的他就近送到了市普仁醫院。檢查發現:全身多處骨折,骨盆錯位、髖臼粉碎性骨折、髖關節脫位。如果不盡快進行復位,股骨頭很快就會壞死。讓醫生棘手的是,髖臼周圍結構極其復雜,粉碎性骨折復位難度很大。
如果是常規手術,骨科醫生只能依靠經驗在術中選擇規格適合的置入物,在手術現場使用傳統的折彎工具手工拗型鋼板,很難做到和骨折創面完全服帖?紤]到病情復雜,劉融決定嘗試3D技術為其修復骨折。先利用CT掃描,獲取一套陳先生髖臼骨折的相關數據,再將這些數據輸入計算機轉化為三維模型,導入3D打印機按1:1的比例打印出一個仿真髖臼模型,術前將所需要的鋼板預彎成合適的弧度。
髖臼不到1厘米厚,螺釘就有4毫米,進釘前后誤差不能超過3毫米。“在髖臼上打螺釘一直是創傷骨科的難點。“劉融介紹,為了精確定位固定點,他將陳先生髖臼的數據輸入計算機,又打印出一個弧度完全貼合的螺釘導向器。
他透露,有了這個東西,就能在模擬手術時把需要固定的螺釘位置在導向器上做出標記。因為提前做好了“功課”,醫生“駕輕就熟”只花了不到60分鐘就順利完成手術。截止到目前,市普仁醫院已經用該技術為三四十位復雜性骨折患者成功復位。
3D打印導向器
讓復雜手術“傻瓜化”
劉融介紹,髖關節由髖臼和股骨頭組成,髖關節是人體最大,關節窩最深,也是最完善的杵臼關節,它既堅固又靈活,如果損傷將會直接影響行走功能,通常在受到高能量沖擊時會發生骨折,比如車禍、高處墜落傷等。由于骨盆形狀特異,位置深,解剖關系極其復雜,高能量損傷后常常為粉碎性骨折,移位較大,髖臼骨折復位一直是創傷骨科中最復雜的手術,一臺手術做七八個小時是常有的事。
更讓醫生棘手的是,髖臼很薄,螺釘固定時失之毫厘就可能打入關節腔損傷盆腔臟器,或是損傷坐骨神經和股動脈,導致嚴重的手術并發癥。劉融醫師告訴武漢晚報記者,以往手術中醫生需要切15-20公分的切口,把整個髖臼完全暴露后,再根據形狀用手拗鋼板的造型,少則20多分鐘,慢則1個多小時。
鋼板拗好后,如何固定又是個難題。眼下,醫生在固定螺釘時往往靠經驗,由于個體差異,只有經驗相當豐富的醫生才能完成髖臼置釘,通常螺釘難以一次到位,若醫生反復調整,會大大增加手術風險。
借助3D打印技術,對患者的骨盆進行三維重建,打印出盆骨髖臼模型,再計算和模擬打印出導向器。手術前,醫生將導向器卡在模型上,螺釘進入方向、深度和角度一目了然。提前進行鋼板預彎,把需要固定的定位孔在導向器上鉆好,手術時只需要把這個導向器往需要固定的髖臼上一放,安上鋼板后照洞打眼就行了,幾分鐘就能把螺釘固定好。
全身關節都能用
導向器提前定位
臨床統計顯示,使用3D打印模型和導向器后,手術切口縮小了近一半,時間至少縮短1個小時,出血量減少800毫升,幾乎沒有一例出現手術并發癥。
劉融透露,3D打印技術最能體現實用功效的地方,是手術導航模板。模板不是模型,但比模型的用途更大,能將復雜手術“傻瓜化”。目前除了盆骨,全身很多部位均可以用導向器來提前定位。惟一遺憾的是,受材料及國內相關準入制度等限制,目前3D技術打印出來的內置物僅有個案的報道,還尚未進入臨床大規模運用階段。
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