ldquo私人订制rdquo

提到3D技术,第一时间想到的可能就是3D电影,我们常常戴着3D眼镜观看电影,带来了更加立体的观影感受。随着技术的全面发展,3D打印技术逐渐成熟并广泛应用于临床,正在手术领域引领新的变革,更是广泛应用于骨科临床治疗中,彻底实现了骨科手术的“私人定制”。

今天,我们就来聊一聊3D技术在骨科中的应用吧!

3D打印模型在骨折诊断中的应用

骨折的诊断需要依靠症状及X线、CT、MRI等影像学,但要了解复杂的骨折块间的三维结构、明确骨折的分类及骨折碎块间的关系,借助3D打印的实物模型则在直观性、可触摸性可体外操作性方面有着明显的优势。术前可通过3D打印可以有效评估手术的有效性,制定最佳的手术方案减少患者术中损伤。3D打印实物模型可从多个视角对骨折评估,明确骨折的类型,减少术中决策,降低术后并发症,且更有利于术前的医患间的交流和沟通。

3D打印股骨骨折模型

3D打印导板在骨科手术中的应用

3D打印导板可分为截骨导板和导航导板。3D打印截骨导板对于截骨矫形手术,尤其是多平面、多层次的复杂截骨矫形,在提高截骨的精确性、减少患者损伤以及保证术中安全有着显著优势。3D打印截骨导板可进行精确的术前规划设计、准确定位从而减少术中失误,减少术后并发症,国外相关研究发现,3D打印可显著减少手术时间。国内也有类似的报道,3D打印导板辅助下行截骨的患者术后恢复平稳,未出现明显感染、面部麻痹、骨坏死或骨骼移位,下颌角的角度以及下颌骨宽度均得到明显改善。3D打印导板技术已经在临床截骨矫形手术中取得了成功,3D打印导板辅助下的截骨矫形术的临床疗效肯定。3D打印导航导板是通过影像学数据与系统软件相融合,确定导板导孔通道的方向,测量螺钉的长度和直径,从而降低手术操作难度,为骨折内固定物的置入提供了新的手术操作方式,可根据患者实际情况设计个性化治疗方案,减少患者术中损伤,降低并发症,在临床上的应用安全有效。该技术在国内多家中心应用广泛,刘毅教授等利用3D打印指导骶髂关节螺钉的置入,术后半年随访发现5例骨盆后环骶髂关节复合体损伤患者Maieed评分均为优。与传统术式相比,该术式极大地简化了骶髂关节螺钉置入的操作流程,具有微创等优势。Chen等将3D打印导板应用于胸椎椎弓根螺钉置入发现,置入的50枚螺钉与邻近结构(如椎体和椎管)的位置关系良好,导板与实际解剖部位吻合良好,固定牢靠,螺钉置入过程中位置不需调整,是一种有效的治疗方法。

截骨导板(透明状)

3D打印假体在骨科手术中的应用

3D打印假体能够很好地恢复骨骼的形状和位置,在改善患者的功能方面起重要作用,术中可实现精确匹配,短期并发症少,稳定性可靠,安全性高。如3D打印假体可填补因Kienbock病而切除的月骨空隙,较好的进行解剖重建,避免相邻关节骨关节炎的发生。国内的郭卫与付军教授团队通过3D打印假体重建骨肿瘤患者肿瘤切除术后的骨骼缺损,发现其具有良好的稳定性及力学传导性能,并可进行个体化治疗,高度实现其匹配精确,减少并发症,安全性高。

个体化3D打印跟骨假体

3D打印技术的引入给医学的发展带来了新的变革,其在骨科、颌面外科中的应用已经给医师和患者带来了实实在在的获益。3D打印材料有限,目前打印骨科内植入物最常用的是金属钛合金粉末,新的材料的研发决定着3D打印技术在骨科中的发展前景。因而材料研发、模型优化以及临床研究等方面还存在着许多需要完善的工作,3D打印技术为临床医师提供了一个新的思路和方法,在临床上的应用已经取得了阶段性的成功,为临床工作带来了便利,随着3D打印技术的日臻完善,将会在骨科领域发挥更大的作用。

参考文献

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[3]刘毅,刘国辉,夏天,等.3D打印导板技术在骶髂关节螺钉置人中的应用[J].中华骨科杂志,,38(2):86-92.

[4]ChenH,GuoK,YangH,etal.Thoracicpediclescrewplace-mentguideplateproducedbythree-dimensional(3-D)laserprinting[J].MedSciMonit,,22:-.

[5]郭卫,王毅飞,张熠丹,等.3D打印组配式骨盆假体重建骨盆肿瘤切除后骨缺损[J].中华骨科杂志,,36(20):-.

[6]付军,郭征,范宏斌,等.应用3D打印假体重建下肢肿瘤性长节段骨缺损[J].中华骨科杂志,,37(7):-.

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