3D打印骨骼模型、3D打印器官模型、3D打印人工關節、3D打印頸椎……近年來,隨著科學技術的發展,3D打印已在醫療應用領域獲得很多突破,但在大部分人眼里,這種炫酷又神秘的3D打印技術距離日常生活還很遠。其實不然,這一技術如今已來到我們身邊,并展示出了它神奇的一面。
近日,哈勵遜國際和平醫院透露,該院骨三科通過3D打印技術,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,并且根據這個模型,制定出了科學、安全的手術方案。據了解,這也是衡水市首次將3D打印技術應用到醫療領域。
圖為哈院孫建華醫生(右)向記者展示的3D打印關節與真實關節相差無幾。
兩人關節粉碎骨折手術困難
醫生:何不用3D打印技術來幫忙?
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,兩人關節粉碎性骨折,骨折塊移位明顯,關節面嚴重受損,需要手術將折斷移位的骨折塊逐個解剖分離,才能預防術后一系列并發癥的發生,然后一一拼好再用復位鋼板內固定,還有可能出現出血過多等情況。手術難度很大,需要醫生有豐富的手術經驗和空間想象力。由傷情復雜,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,手術方案遲遲沒能確定。
圖為3D打印的關節。
該采取什么方法讓手術更安全?經過反復考慮,副主任孫建華有了想法:“現在很多領域應用到了3D技術,何不使用這種技術輔助手術治療?”他告訴記者,之所以有這個想法,是因為了解到3D打印技術已在北京、上海等地有成功應用于醫療領域的先例。
3D打印技術到底如何輔助手術治療?
“復制”兩個關節來“練手”
那3D打印技術到底是如何輔助手術治療的呢?
哈院骨三科聯系了衡水市一家3D打印技術開發公司,請求進行骨骼還原打印,協助制定手術方案。公司工程師在了解情況后,立即著手進行骨骼模型重構和打印工作。首先他們將兩位患者的CT掃描數據導入電腦,通過相關的軟件分析,得到骨骼的三維圖形,截取所需部位的數據后,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數據,到完成打印,總共用了不到一天的時間。
通過模型,醫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,骨三科醫學團隊在這個3D打印模型上預演了整個手術過程,解決了幾個可能會出現的重要手術難題。然后,根據模型,他們制定了最合適、最有效的手術方案,比如手術從哪里“切入”、復位方法以及螺釘植入方向、長度等。
手術成功實施
時間縮短了一個多小時
“在國外,術前醫療模型的使用已有很多年,在中國,隨著技術的成熟,北京、上海等大醫院也已將此技術應用到醫療領域。”據科室主任張新虎教授介紹,術前醫療模型的使用,可提高醫療手術精確度,讓醫生能更直觀地看到患者骨折損傷狀態,從而優化手術方案。
圖為3D打印的關節。
副主任孫建華說,有了3D打印技術的輔助,在兩例手術中,醫生們“駕輕就熟”,很快便完成了手術過程,不但病人出血少,而且手術時間還縮短了三分之一。“以前手術過程中,我們是邊做手術,邊摸索,現在有模型可以提前‘演練’,在手術中也就更有底了。”
患者也能看到精確傷情
醫患交流更順暢
13日下午,記者來到哈院骨三科“觀摩”了兩個3D打印的關節。一為乳白色,一為灰黑色,質地較硬,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打印公司的負責人楊呈說,哈院將兩名患者的CT影像數據在沒有被壓縮和損傷,且保證完整的情況下,發送給公司,公司由專門的工程師進行數據處理,處理數據一般一個小時左右,然后將處理出來的數據輸入電腦內,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,突破傳統影像報告的局限性,以此進行手術方案設計,并且能讓患者和家屬對損傷程度一目了然,便于醫患溝通交流。”張新虎教授說,這個技術的應用對于緩解醫患關系有一定的促進作用。這項技術雖然并不能完全替代傳統的醫療技術,但作為傳統醫療技術的有利補充,能為大多數患者提供“私人定制”,使手術更具精準性和前瞻性,具有提高手術的精確度,減少手術時間,降低手術風險等優勢,應用前景十分廣闊。