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【高水平医院建设】骨科中心完成粤西首例3D打印辅助脊柱矫形手术

 
近日,由我院魏波主任带领,主任医师孙欣、副主任医师郑锦畅、博士彭智恒和黄成硕主治医师组成的脊柱外科团队,在南方医科大学钟世镇院士&黄文华教授医学3D打印技术团队的支持和指导下,首次将3D打印技术运用到“脊柱结核并严重后凸畸形”患者的脊柱矫形手术中,取得了满意的效果。
病例回顾
    患者32岁男性,因“胸背部疼痛2年,加重伴左腰部疼痛、肿胀2月”入院。入院查体:患者脊柱呈后凸畸形,左腰部可见一大小约4.5cm*4.5cm*3cm的肿物,波动感及压痛明显。患者入院后通过相关检查,CT提示:脊柱以胸12-腰1为中心呈后凸畸形,胸12、腰1椎体及双侧小关节融合,胸8-腰3椎体多发骨质破坏;MRI提示:椎旁双侧、双侧腰大肌及左侧髂腰肌多发脓肿形成。经科室讨论,治疗方案首选“后路胸腰椎结核病灶清除+截骨矫形+T9-T11、L2-L3椎弓根钉棒内固定术+前路双侧腰大肌、臀部脓肿清创引流术”。考虑到该患者病情较重,病变畸形后的脊柱三维结构极为复杂,基于CT的传统术前规划难以获得直观的空间立体视觉效果。为此,技术团队一致认为,运用先进的3D打印辅助精准术前规划来实施该患者的矫形手术,可显著提高手术置钉精度、减轻手术损伤并大大缩短手术时间,而3D打印手术规划模型更能直观地帮助术者团队制定更完善的应急预案以应对术中潜在的操作风险。
     
                                                图1 术前CT
       
                                               图2. 术前MRI
    
对比传统的二维影像数据,3D打印技术可以根据医学成像数据制作出针对患者特定解剖结构的个体化实物模型,从而成为连接虚拟和现实之间的桥梁,这在骨科领域复杂疑难病例诊疗中具有巨大的应用价值。而此前,我院在钟世镇院士和黄文华教授的大力支持下,建立了广东省医学3D打印应用转化工程技术研究中心广东医科大学附属医院临床基地,为我院多个学科在数字化精准医疗方面提供了强大的临床应用转化技术支持。骨科3D打印技术团队欧阳汉斌博士利用该患者的CT、MRI数据,经过精细化的图像分割以及三维建模,完整构建出该患者病变脊柱的个体化数字模型,并交由广东省医学3D打印应用转化工程技术研究中心利用高精度3D打印设备,成功制作出病变脊柱的1:1实物模型及配套导航辅工具
       
       图3. 3D虚拟模型及1:1实体模型
    术前,魏波主任带领技术团队成员对患者的3D打印模型进行反复仔细的观察和测量,并在体外进行模拟手术操作,经过多次演练,最终确定内固定植入物放置的最佳位置、螺钉长度、方向以及截骨的范围,制定出最佳的手术方案,同时也进一步讨论并制定多个风险并发症应急预案。最终,在麻醉科和手术室团队的默契配合下,技术团队凭借术前精准的规划以及手术技术,历时6个小时,成功为该患者实施脊柱矫形手术。

                 
                                        图4. 术中透视确认置钉位置并矫正后凸畸形

       
                                         图5. 术前和术后cobb角对比

         
                                                        7. 术前术后外观照
    自我院3D打印应用转化工程技术研究中心临床基地建立以来,不断加强与国内顶尖3D打印技术团队的合作与交流,持续开展3D打印技术在精准骨科领域的临床转化系列应用的探索。本次手术的成功实施,是数字化3D打印技术与精准外科又一次完美的结合,也是我院脊柱外科在高水平医院“登峰计划”建设背景下迈出的又一新步伐。(图/文 彭智恒、林文杰  审/马晓鹂 审发/马晓鹂)