近日，南京市第一醫(yī)院通過3D打印技術(shù)構(gòu)建個性化定制的體模導(dǎo)向器，順利為一例雙側(cè)跟骨骨折患者進行微創(chuàng)固定手術(shù)，這是該院數(shù)字骨科技術(shù)又一次創(chuàng)新臨床應(yīng)用。該技術(shù)基于患者足跟部的皮膚與骨性結(jié)構(gòu)解剖數(shù)據(jù)，利用3D打印技術(shù)制作與皮膚及骨性結(jié)構(gòu)完美匹配的個性化導(dǎo)向器，用于跟骨骨折的經(jīng)皮微創(chuàng)內(nèi)固定。

今年36歲楊女士遭遇了大麻煩，她在工作中，從接近兩米高臺上摔落，雙足跟著地，兩側(cè)發(fā)生了跟骨的粉碎骨折，而且影響到了關(guān)節(jié)面，劇烈的疼痛使得楊女士痛苦不堪。

主刀醫(yī)生、該院骨科副主任醫(yī)師陳曦介紹，跟骨又稱為“后腳跟”，是足部一塊非常重要的骨頭，我們站立和行走時它是足底重要的支撐部分，而且它與腳上很多骨頭均組成關(guān)節(jié)，一旦損傷會影響我們正常腳的功能。楊女士雙側(cè)跟骨骨折 創(chuàng)傷很嚴(yán)重，傳統(tǒng)的手術(shù)方法是用刀切開皮膚與皮下組織，才能夠看到跟骨，然后打入鋼板來固定。由于傳統(tǒng)方法手術(shù)時候創(chuàng)傷也比較大，出血多，往往很難達到理想準(zhǔn)確的骨折復(fù)位，加之足跟部位的血液供應(yīng)差，導(dǎo)致術(shù)后出現(xiàn)感染的風(fēng)險極高，手術(shù)預(yù)后也往往不理想，甚至術(shù)后仍最終出現(xiàn)跛行。

陳主任介紹說，常規(guī)手術(shù)對醫(yī)生經(jīng)驗要求很高，“如果用刀切開跟骨，你也只能看到位于切口下方的外側(cè)，你要看內(nèi)側(cè)，只能把內(nèi)側(cè)再切開，兩個切口才可以看到兩側(cè)，中間還是看不到，手術(shù)也很難做”。針對病情，如果能夠制訂一個比較理想的手術(shù)方案，來減小創(chuàng)傷、縮短手術(shù)時間、提高手術(shù)的精準(zhǔn)度，就能夠極大的幫助患者的后期恢復(fù)。為此，陳曦與該院骨科主任醫(yī)師王黎明、主治醫(yī)師姚慶強等專家進行了非常仔細的手術(shù)設(shè)計。

“為了最大限度保證血液供應(yīng)不被破壞，能不能用微創(chuàng)的方法？”作為江蘇省數(shù)字醫(yī)學(xué)學(xué)會主任委員王黎明教授提出了這個設(shè)想：“通過數(shù)字化的解剖學(xué)三維重建與精準(zhǔn)測量，并通過3D打印技術(shù)在術(shù)前預(yù)先進行手術(shù)的設(shè)計，并構(gòu)建一個可以精確引導(dǎo)骨折復(fù)位與鋼釘植入的導(dǎo)向器，從而可以采用經(jīng)皮微創(chuàng)的方法，無需傳統(tǒng)的切開皮膚就可以實現(xiàn)骨折的復(fù)位與固定手術(shù)”。這個設(shè)想很快得到專家組的認(rèn)可。

在準(zhǔn)備階段，專家將病人的影像學(xué)數(shù)據(jù)進行了個性化的三維重建，仔細測量了楊女士的跟骨碎裂的地方，并分析了骨折與皮膚、軟組織的關(guān)系；然后，該院骨科姚慶強博士等通過反向布爾運算等計算方法，采用3D打印技術(shù)打印出包括皮膚、跟骨在內(nèi)的實體三維模型，并設(shè)計了體模導(dǎo)向器。他介紹說，“體模導(dǎo)向器就是基于患者個性化的體表解剖特征，定制具有匹配手術(shù)部位身體形態(tài)、并預(yù)構(gòu)建引導(dǎo)經(jīng)皮內(nèi)固定植入通道的3D打印個性化導(dǎo)向器。這樣，憑借楊女士已有的影像學(xué)的資料，通過數(shù)字化重新整合建模，就可以定做個性化的體模導(dǎo)向器，從而準(zhǔn)確的建立打入鋼針的點和角度，進針的長度，最終就可以實現(xiàn)快速、精準(zhǔn)、微創(chuàng)的手術(shù)?！?/span>

第二步，專家組在手術(shù)的時候直接將3D打印體模導(dǎo)向器套在楊女士的腳上，把數(shù)枚角度和進針點都計算好的空心拉力螺釘，在導(dǎo)向器引導(dǎo)下沿著方向進針，很快就做到了骨折的內(nèi)固定，手術(shù)做完沒有傳統(tǒng)手術(shù)的巨大傷口，僅有四個針眼，手術(shù)全過程僅用了半個小時，也減少了傳統(tǒng)手術(shù)當(dāng)中反復(fù)使用X線進行透視的缺點，保證了患者的身體健康。

手術(shù)后第三天，在病房見到楊女士，副主任醫(yī)師陳曦剛剛為她換過藥，腳部沒有絲毫的腫脹和出血，也感覺不到疼痛，楊女士露出了燦爛的笑容。

【延伸閱讀】3D打印技術(shù)在醫(yī)院骨科中的應(yīng)用方向

3D打印技術(shù)在骨科的產(chǎn)業(yè)方向主要有2個，一個是快速成型，一個是快速制造?？焖俪尚?目前的3D打印技術(shù)主要應(yīng)用在快速成型方面，如制作模型、制作導(dǎo)板、制作匹配的骨替代物等都屬于快速成型。

而另一方面，3D打印有望在人工假體、手術(shù)器械、骨移植物等實現(xiàn)快速制造。同時具有生物活性人工替代骨組織的制造方面也將發(fā)生巨大的進步。隨著電腦技術(shù)及材料技術(shù)的不斷進步，3D打印技術(shù)應(yīng)用的價格變的越來越低，并且媒體的推廣也不斷為人們所認(rèn)識，越來越多的人接受3D打印技術(shù)。在骨科領(lǐng)域中具有生命特征的活性人造骨骼的3D打印發(fā)展主要依賴于生物材料、干細胞、組織培養(yǎng)等多學(xué)科的科技突破，將替代壞死、缺損的骨組織部分的具有生物活性人工骨組織直接打印出來，這項技術(shù)突破已經(jīng)不是遙不可及的了。