当前位置: 华文头条 > 健康

3D打印技术实现复杂髋关节精准化翻修,助力患者重获新生

2023-12-28健康

近日,同济大学附属同济医院运动医学科、骨关节外科中心主任程飚团队成功利用3D打印技术实现复杂髋关节精准化翻修,助力患者重获新生。近年来,数字骨科飞速发展,3D打印技术广泛应用于复杂骨科手术,其中术前规划及术中导板应用已非常普遍,大大节省了手术时间,减少术中出血。然而对于一些特殊关节翻修病例,常规关节假体已不能有效解决关节完美重建及获得长期稳定性要求。最新的个性化3D打印金属假体让曾经复杂棘手的关节翻修手术成为现实,无疑是患者的时代福音。

郑阿姨患有严重类风湿性关节炎,来到同济大学附属同济医院运动医学科、骨关节外科中心就诊,程飚为她做了详细检查,发现郑阿姨髋臼侧缺损异常严重,髋臼已被股骨假体「磨穿」,并且移位明显,伴随髋臼周围大量骨溶解、骨吸收。重建稳固的髋关节假体是手术的首要任务,大量骨溶解、骨吸收、骨缺损给手术带来相当大的挑战。

为了更精确地实施手术,基于「精准医疗」理念,程飚团队创新性提出借助3D打印技术辅助实施髋关节翻修手术。术前,程飚主任团队运用3D打印技术,精准打印患者骨缺损情况,并个体化设计多个手术方案,进行计算机模拟,最终敲定3D订制人工假体组件;进行多次体外模拟手术,以确保手术过程精准、顺利进行。

经过充分的术前准备后,行复杂人工髋关节翻修术,手术按照术前规划顺利完成。术后,郑阿姨顺利下地行走活动,恢复状态良好。

随着老龄化社会到来,人工关节因其确切的疗效,在近数十年来得到普遍应用。伴随使用年限的增加,假体的松动、下沉及外伤所致的假体周围骨折等情况逐渐增加,常需要对髋关节翻修,相对于初次置换,由于骨缺损等原因使人工关节翻修手术变得较为复杂,技术要求高。相比传统手术过程中完全依靠医生的经验和主观判断,将3D打印技术应用于骨缺损评估、重建手术的个性化设计及模拟手术中,可以极大提高手术的精准性和安全性,使患者享受到个性化精准医疗,为人工关节髋关节置换后的患者保驾护航。

术前规划

当下的临床医生多凭借患者症状及影像学评估病情,但临床中发现有许多患者病史较长,存在解剖畸形,术中难以确定正确的解剖位置,增大了手术难度。3D打印技术通过整合术前影像学资料,采用建模软件处理及加工,构建出病变部位的三维数字模型,使用特定的材料打印出与实体器官相同的模型,可以多角度观察病变关节,全面评估病情,制订手术计划,避免术中损伤重要组织,有效解决复杂关节置换手术中可能遇到的难题。

人工假体及内植物的个体化制造

个性化、精准化、微创化是现代骨科发展的一个重要方向,主要目的是修复骨结构、维持生物稳定性、恢复运动功能。目前临床中使用的内植物、人工假体是依据大样本解剖数据进行的均一化设计,但每个患者的病情程度及解剖特点都不尽相同,导致假体的型号通常不能完全匹配,给术中假体的选择造成一定困难,而依据患者的个体解剖特点定制内植物或人工假体,可提高治疗效果及预后。它具有以下优点:

1、手术精准度高,使复杂的手术简单化,同时定制个性化的手术工具,简化手术操作。

2、有效的缩短手术时间,减少手术出血,提高手术效果。

3、手术团队在术前进行逼真的手术模拟,制定详细的手术方案。

4、计算机设计的术中导航模板可以通过3D打印进行快速制作,最大限度在术前了解患者损伤处的详情。

5、对骨损伤、关节损伤等疾病患者进行个体化定制,制作出与患处形态相符合的假体等植入物。

3D打印技术是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术,不仅广泛应用于航空航天、工业设计,也是当今医学领域的热点之一。运动医学科、骨关节外科中心利用这一技术,通过构建人体骨骼模型,在术中指导髋臼成型方向,提高手术的精细化水平和个性化水平,在最大程度下降低并发症,取得令人满意的手术效果。专家介绍

程飚

运动医学科、骨关节外科中心主任

主任医师、教授

博士和博士后研究生导师

专家门诊:周一、周二上午

肩肘专病门诊:周一上午、周四上午

骨关节外科中心专病门诊:周一至周日

特需门诊:周四上午

现任同济大学附属同济医院运动医学科、骨关节外科中心主任。上海医学会运动医学分会副主委,全国骨科关节镜学组委员,中国肩肘外科协作组创始委员,中华医学会运动医疗分会上肢学组委员,上海市医师协会关节镜学组副组长,上海市手外科专科委员,上海市运动医学会理事,中国矫形外科杂志编委,Arthroscopy中文版编委,上海市医疗事故专家鉴定委员会委员。