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3D打印骨科应用的追梦者|海王银河“骨科手术个性化定制服务”

2019-05-31

“他们都能玩游戏,而我却只能在这儿坐着。”


刘晓睿今年刚满7岁,原本是个爱跑爱动的调皮孩子,现在却只能坐在石凳上,看着小伙伴们在广场上快乐地玩闹。在他还没有完全发育成熟的左腿关节上方长了一个拳头大小的骨肉瘤。从一开始的隐隐作痛到现在疼痛难忍,直至无法正常走路,这个肉瘤已经折磨他11个月了。


手术迫在眉睫。


广州某三甲医院的医生对晓睿的病灶区域进行了三维立体建模,通过计算机计算,获得手术区域精确的解剖参数,借助3D打印技术,快速并直观地模拟手术方案,设计合适的钢板,最终精准快速地完成手术。原本需耗时8个小时的手术,最终5小时完成,大大减少了出血量。


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3D打印重建骨骼模型,术前仿真演练


骨肉瘤是骨恶性肿瘤中最常见的一种,多发生于膝关节,发病人群往往是年轻人,10-20岁之间约占80%,目前仍是儿童和青少年恶性肿瘤死亡率很高的疾病。


传统骨肿瘤手术通常是术前根据X光片、CT、MRI等二维图像设计手术切除范围,术中由临床经验丰富的医师通过目测、尺子测量或手感等方式切除肿瘤,容易发生肿瘤切除范围不彻底或者过大、内固定物不匹配等问题,导致术后恢复不良或者达不到预期效果。


“有了3D打印技术后,医生将数据传入电脑,进行三维重建,利用3D打印机制作出与病变部位1:1大小的各种关节、骨骼三维物理模型,医生拿着实体模型,进行模拟手术,切除肿瘤的大小、范围,术中安装钢板的部位、钢板的长度曲度等各种问题,都能在术前进行精准地判断。”骨科专家介绍说。


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钢板量身定制,实现最大贴合


83岁的陈大爷,右下肢膝关节处有严重的病理性骨折,疼痛难忍,行走困难,甚至生活不能自理。


“患者年龄较大,骨质疏松严重,骨骼脆性增加,这种情况增大了手术风险。如果钢板贴合性不好,很容易导致术后恢复困难及并发症。”骨科专家说。


“以往,3D打印出模型后,可供选择的钢板型号有限,医生只能根据病变部位情况,选择大小曲度更接近的钢板,难免会出现长了、短了或不贴合的情况。”


为了解决这个问题,专家团队打印出陈大爷腿骨的3D模型,根据骨折部位的骨骼形状、曲面度等特点,个性化设计和制作最贴合的钢板,确定每个螺钉的固定位置、长度及螺钉之间的距离等,最大程度贴合病变部位、满足需求。定制钢板极大地提高了手术的准确性和成功率,手术时间缩短、创口小、出血少。


“手术后我感觉还不错,没有发生感染,恢复也比预想的好,6个月后已经能正常走路和生活,对于我这么大的年龄患者来说已经是很好了!”陈大爷说。


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3D打印技术,以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成型系统,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,最终叠加成型,制造出可以实际应用的实体产品。


海王医疗配送服务(广东)有限公司、广州粤倍生物科技有限公司联合中国人民解放军南部战区总医院、南方医科大学、华南理工大学的专家、教授等,共同成立研究团队,多年来一直从事3D打印技术辅助治疗骨科疑难重症的相关临床研究与应用,是广东省内从事骨科临床个性化定制研究和应用持续时间最长、项目研究最系统的团队,至今已经完成700多例个性化定制服务的临床应用,为骨科临床手术开辟了崭新的局面。

 

一块钢板解决多处病变


刚刚成年的小李,花一样的年纪,却因小腿多处巨细胞瘤病发,被病痛折磨得郁郁寡欢。


“小李这种情况,按以往的手术方式,在3D打印出模型后,还需要根据多处病变部位定制多块钢板。这其中存在的问题是,多块钢板置入需进行多部位切口,导致机体损伤进一步扩大,增加了手术时间及术后感染风险,延长骨折愈合时间。”小李的主治医生说。


专家团队根据小李骨骼解剖形状及术后骨骼缺失的部位,为小李定制出个性化钢板,一块钢板可以解决多个部位、多块钢板内固定的问题,减少切口部位,降低术后并发症风险,并且减少钢板的应用数量也减轻了手术和医疗费用。


术后小李说:“手术比我预想中快很多,也没有感觉很难受。医生为我量身定制手术方案,并且在手术前,还给我和家人进行了模拟展示,直观演示了手术过程、三维手术效果,我对这次手术充满信心,希望能尽快恢复、正常生活。”


3D打印个性化定制服务临床应用中心

 

专家团队研究“3D打印技术在骨科临床手术中的应用”已有十年,技术及临床应用都积累了成熟的经验,尤其在骨肿瘤的临床治疗应用更具优势,2014年成功申报了广州市重大民生科研项目。


为了更广泛地普及这项临床新技术的应用,项目团队作出一个大胆且长远的计划:争取与各大型三甲医院的骨科联合成立“3D打印个性化定制服务临床应用中心”,通过大数据分析、深度学习和人工智能技术,打造更加智慧化的个性化定制服务应用平台,全力地、专业化地服务临床,真正实现让手术更简单、更精准,让患者更幸福!

 

海王医疗配送服务(广东)有限公司是一家具备现代物流发展理念的大型物流配送平台,目前致力于医疗器械领域的物流配送和承接第三方委托的医疗器械物流配送服务,未来会增加药品、中大型医疗设备、临床检验检测试剂等等配送服务。公司现拥有标准化仓库面积3000多平方米,独立的计算机运行系统,可实现产品从采购入库到配送到客户仓库的全程可追溯。

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