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脚跟粉碎性骨折,3D打印帮手术

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发布时间:2017-08-14 00:00:00

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近日,南京市第一医院通过3D打印技术构建个性化定制的体模导向器,顺利为一例双侧跟骨骨折患者进行微创固定手术,这是该院数字骨科技术又一次创新临床应用。该技术用于跟骨骨折的经皮微创内固定,在全国尚属首例。

今年36岁杨女士遭遇了大麻烦,她在工作中,从接近两米高台上摔落,双足跟着地,两侧发生了跟骨的粉碎骨折,而且影响到了关节面,剧烈的疼痛使得杨女士痛苦不堪。主刀医生、该院骨科副主任医师陈曦介绍,跟骨又称为“后脚跟”,是足部一块非常重要的骨头,我们站立和行走时它是足底重要的支撑部分,而且它与脚上很多骨头均组成关节,一旦损伤会影响我们正常脚的功能。 杨女士双侧跟骨骨折创伤很严重,传统的手术方法是用刀切开皮肤与皮下组织,才能够看到跟骨,然后打入钢板来固定。由于传统方法手术时候创伤也比较大,出血多,往往很难达到理想准确的骨折复位,加之足跟部位的血液供应差,导致术后出现感染的风险极高,手术预后也往往不理想,甚至术后仍最终出现跛行。 陈主任介绍说,常规手术对医生经验要求很高,“如果用刀切开跟骨,你也只能看到位于切口下方的外侧,你要看内侧,只能把内侧再切开,两个切口才可以看到两侧,中间还是看不到,手术也很难做”。针对病情,如果能够制订一个比较理想的手术方案,来减小创伤、缩短手术时间、提高手术的精准度,就能够极大地帮助患者的后期恢复。为此,陈曦与该院骨科主任医师王黎明、主治医师姚庆强等专家进行了非常仔细的手术设计。 “为了最大限度保证血液供应不被破坏,能不能用微创的方法?”作为江苏省数字医学学会主任委员王黎明教授提出了这个设想:“通过数字化的解剖学三维重建与精准测量,并通过3D打印技术在术前预先进行手术的设计,并构建一个可以精确引导骨折复位与钢钉植入的导向器,从而可以采用经皮微创的方法,无需传统的切开皮肤就可以实现骨折的复位与固定手术”。这个设想很快得到专家组的认可。 在准备阶段,专家将病人的影像学数据进行了个性化的三维重建,仔细测量了杨女士的跟骨碎裂的地方,并分析了骨折与皮肤、软组织的关系;然后,该院骨科姚庆强博士等通过反向布尔运算等计算方法,采用3D打印技术打印出包括皮肤、跟骨在内的实体三维模型,并设计了体模导向器。他介绍说,“体模导向器就是基于患者个性化的体表解剖特征,定制具有匹配手术部位身体形态、并预构建引导经皮内固定植入通道的3D打印个性化导向器。这样,凭借杨女士已有的影像学的资料,通过数字化重新整合建模,就可以定做个性化的体模导向器,从而准确地建立打入钢针的点和角度,进针的长度,最终就可以实现快速、精准、微创的手术。” 第二步,专家组在手术的时候直接将3D打印体模导向器套在杨女士的脚上,把数枚角度和进针点都计算好的空心拉力螺钉,在导向器引导下沿着方向进针,很快就做到了骨折的内固定,手术做完没有传统手术的巨大伤口,仅有四个针眼,手术全过程仅用了半个小时,也减少了传统手术当中反复使用X线进行透视的缺点,保证了患者的身体健康。 手术后第三天,记者在病房见到杨女士,副主任医师陈曦刚刚为她换过药,脚部没有丝毫的肿胀和出血,也感觉不到疼痛,露出了灿烂的笑容。
延伸阅读 何为3D打印技术?
所谓数字3D打印技术,是以计算机三维设计模型为蓝本,利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结,最终叠加成形,制造出实体产品。现在,3D打印技术越来越多应用于医疗领域,如将病人骨头数据输入到计算机,就可以提前打印出患者骨头模型供医生提前演练,确保手术时更加稳定和精准。 目前,南京市第一医院骨科研究所已实现骨骼、血管、肿瘤等组织的3D打印,并逐步尝试开展将3D打印出的骨骼“假体”,直接填充在手术缺损的部位。未来,3D打印技术或可实现人体器官的打印,为患者打印处所需要的人体个性化“零部件”。

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