3D打印骨骼模型、3D打印器官模型、3D打印人工關(guān)節(jié)、3D打印頸椎……近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,3D打印已在醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域獲得很多突破,但在大部分人眼里,這種炫酷又神秘的3D打印技術(shù)距離日常生活還很遠。其實不然,這一技術(shù)如今已來到我們身邊,并展示出了它神奇的一面。
近日,哈勵遜國際和平醫(yī)院透露,該院骨三科通過3D打印技術(shù),打印出兩個因車禍致左肱骨近端粉碎骨折和左髕骨粉碎骨折的模型,并且根據(jù)這個模型,制定出了科學(xué)、安全的手術(shù)方案。據(jù)了解,這也是衡水市首次將3D打印技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域。
圖為哈院孫建華醫(yī)生(右)向記者展示的3D打印關(guān)節(jié)與真實關(guān)節(jié)相差無幾。
兩人關(guān)節(jié)粉碎骨折手術(shù)困難
醫(yī)生:何不用3D打印技術(shù)來幫忙?
11月初,王明、趙東(化名)不幸遭遇了一場車禍,兩名患者分別為左肱骨近端粉碎骨折和左髕骨粉碎骨折,被送到了哈院骨三科就診。
當時,兩人關(guān)節(jié)粉碎性骨折,骨折塊移位明顯,關(guān)節(jié)面嚴重受損,需要手術(shù)將折斷移位的骨折塊逐個解剖分離,才能預(yù)防術(shù)后一系列并發(fā)癥的發(fā)生,然后一一拼好再用復(fù)位鋼板內(nèi)固定,還有可能出現(xiàn)出血過多等情況。手術(shù)難度很大,需要醫(yī)生有豐富的手術(shù)經(jīng)驗和空間想象力。由傷情復(fù)雜,不得不拍攝了多組CT影像進行判斷,但因無法直觀判斷骨骼碎塊的位置,手術(shù)方案遲遲沒能確定。
圖為3D打印的關(guān)節(jié)。
該采取什么方法讓手術(shù)更安全?經(jīng)過反復(fù)考慮,副主任孫建華有了想法:“現(xiàn)在很多領(lǐng)域應(yīng)用到了3D技術(shù),何不使用這種技術(shù)輔助手術(shù)治療?”他告訴記者,之所以有這個想法,是因為了解到3D打印技術(shù)已在北京、上海等地有成功應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的先例。
3D打印技術(shù)到底如何輔助手術(shù)治療?
“復(fù)制”兩個關(guān)節(jié)來“練手”
那3D打印技術(shù)到底是如何輔助手術(shù)治療的呢?
哈院骨三科聯(lián)系了衡水市一家3D打印技術(shù)開發(fā)公司,請求進行骨骼還原打印,協(xié)助制定手術(shù)方案。公司工程師在了解情況后,立即著手進行骨骼模型重構(gòu)和打印工作。首先他們將兩位患者的CT掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦,通過相關(guān)的軟件分析,得到骨骼的三維圖形,截取所需部位的數(shù)據(jù)后,再輸入到3D打印機中,進行1:1還原打印。打印出來的模型精確度高,重量與手感也與實物相似,真實反映了骨骼受損的實際情況。從拿到CT數(shù)據(jù),到完成打印,總共用了不到一天的時間。
通過模型,醫(yī)生能非常清楚地了解骨折碎塊的位置以及程度。拿到骨骼模型后,骨三科醫(yī)學(xué)團隊在這個3D打印模型上預(yù)演了整個手術(shù)過程,解決了幾個可能會出現(xiàn)的重要手術(shù)難題。然后,根據(jù)模型,他們制定了最合適、最有效的手術(shù)方案,比如手術(shù)從哪里“切入”、復(fù)位方法以及螺釘植入方向、長度等。
手術(shù)成功實施
時間縮短了一個多小時
“在國外,術(shù)前醫(yī)療模型的使用已有很多年,在中國,隨著技術(shù)的成熟,北京、上海等大醫(yī)院也已將此技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域?!睋?jù)科室主任張新虎教授介紹,術(shù)前醫(yī)療模型的使用,可提高醫(yī)療手術(shù)精確度,讓醫(yī)生能更直觀地看到患者骨折損傷狀態(tài),從而優(yōu)化手術(shù)方案。
圖為3D打印的關(guān)節(jié)。
副主任孫建華說,有了3D打印技術(shù)的輔助,在兩例手術(shù)中,醫(yī)生們“駕輕就熟”,很快便完成了手術(shù)過程,不但病人出血少,而且手術(shù)時間還縮短了三分之一?!耙郧笆中g(shù)過程中,我們是邊做手術(shù),邊摸索,現(xiàn)在有模型可以提前‘演練’,在手術(shù)中也就更有底了。”
患者也能看到精確傷情
醫(yī)患交流更順暢
13日下午,記者來到哈院骨三科“觀摩”了兩個3D打印的關(guān)節(jié)。一為乳白色,一為灰黑色,質(zhì)地較硬,形象逼真,仔細一摸,還可以感受到有細細的紋路。
實施打印的3D打印公司的負責(zé)人楊呈說,哈院將兩名患者的CT影像數(shù)據(jù)在沒有被壓縮和損傷,且保證完整的情況下,發(fā)送給公司,公司由專門的工程師進行數(shù)據(jù)處理,處理數(shù)據(jù)一般一個小時左右,然后將處理出來的數(shù)據(jù)輸入電腦內(nèi),再進行打印,這個過程需要的時間較長,模型最后在打印機中成型“出爐”。
“有了這個實物模型,我們可以精確地知道患者的骨傷程度,突破傳統(tǒng)影像報告的局限性,以此進行手術(shù)方案設(shè)計,并且能讓患者和家屬對損傷程度一目了然,便于醫(yī)患溝通交流。”張新虎教授說,這個技術(shù)的應(yīng)用對于緩解醫(yī)患關(guān)系有一定的促進作用。這項技術(shù)雖然并不能完全替代傳統(tǒng)的醫(yī)療技術(shù),但作為傳統(tǒng)醫(yī)療技術(shù)的有利補充,能為大多數(shù)患者提供“私人定制”,使手術(shù)更具精準性和前瞻性,具有提高手術(shù)的精確度,減少手術(shù)時間,降低手術(shù)風(fēng)險等優(yōu)勢,應(yīng)用前景十分廣闊。