3D打印正在颠覆传统,引领一场医学革命。3D打印在骨科临床具有无与伦比的优势,为医生和患者提供了最具形象化的思维方式,设计最个性化的手术治疗方案。
本医院的周倬瑜主任讲解“3D打印之1:1模型对骨科手术的指导”,以“桡骨小头粉碎性骨折”和“骨盆骨折”实际病例为例,进行具体讲解,并配以图片和视频生动展示。
桡骨小头粉碎性手术
1:1骨折模型在复杂骨折治疗中的作用,三维重建可以将不同部位的或重叠结构分别生成,可以任意轴向和角度旋转,选择暴露骨折的最佳视角观察,使骨折的定位和空间关系理解更准确,以便更好的观察骨折及碎骨片,为制定手术方案提供更好的临床依据。
下面用具体病例进行讲解:
患者摔伤右肘关节肿痛、活动受限1小时。查体:右肘部见皮肤挫擦伤痕,局部肿胀明显,压痛,扪及骨擦感,肘关节旋转功能障碍,腕指活动良好,指端血运皮肤感觉可。
急诊予以右肘部X线片检查,确认患者为右桡骨小头粉碎性骨折,属于复杂的骨折类型。
面对这例难度系数较大的手术,如何保证患者患肢功能,缩短手术时间,取得良好治疗效果、降低手术风险?科室经病例讨论决定,借助3D打印技术来做此复杂的骨折手术,予以桡骨小头置换术。
患者入院后予以患肢行薄层CT扫描获取病变部位的二维数据,采用计算机辅助技术行桡骨小头骨折的三维重建解剖学模型,快速成型制作出与实体1∶1大小的肘关节模型,并打印出1∶1大小的肘关节模型,依此对桡骨小头骨折做出明确的诊断、分型,制定手术方案。
1:1模型术前设计▲
计算机辅助模拟截骨▲
计算机辅助设计桡骨小头假体▲
计算机辅助模拟置换后的效果▲
术前予以关节面测量,根据肘关节假体数据模拟测量截骨长度,关节面的匹配情况,模拟关节术后假体稳定情况以及肘关节的活动效果,模拟手术指导手术治疗在术中所见与虚拟三维重建图像及快速成型肘关节模型及骨折类型非常相似,术前的模拟手术使手术时间明显缩短,减少了术中失血。
术前模型截骨长度测量▲
术前模型模拟截骨▲
术前模型截骨后效果▲
术前模型截骨后测量▲
术前桡骨小头模拟置换效果▲
术中截下的骨头▲
患者在麻醉实施成功后作右肘后外侧切口,长约10cm,切开皮肤、皮下及深筋膜,沿肘肌与尺侧腕伸肌间分离,剥离肘肌肱骨外髁部分附着点,前臂充分旋前,切开关节囊、环状韧带及部分旋后肌,术中见桡骨小头粉碎性骨折,移位明显,与术前1:13D打印肘关节模型非常相似。
术中置换完成图片▲
根据术前模拟,测量好的数据,取出碎裂桡骨小头,摆锯修齐骨折端,行桡骨近端扩髓,插入假体试模合适后取出假体,调和骨水泥塞入髓腔,安放Link-肘关节假体,被动活动见肱桡关节匹配良好,关节无脱位,C形臂透视见假体安放位置好。
冲洗伤口,伤口内放置橡皮引流条一根,修复环状韧带、旋后肌附着点,逐层缝合伤口,无菌敷料包扎。术程顺利,麻醉满意,术中出血20ml,术毕安返病房。
术后透视▲
骨盆骨折手术
运用3D打印1:1骨盆骨折模型能全面、直观、精确地显示骨盆骨折部位、以及髋臼的立体形态和各部位解剖结构的空间关系,对于骨盆骨折的诊断、分型及治疗均有很强的临床指导作用,可用于制定手术方案、术前模拟手术,它使骨盆骨折手术更精确、更可靠、更方便。
三维重建可以将不同部位的或重叠结构分别生成,可以任意轴向和角度旋转,选择暴露骨折的最佳视角观察,使骨折的定位和空间关系理解更准确,以便更好的观察骨折及碎骨片。
可根据骨盆1:1模型进一步明确骨盆骨折的部位、特点、及分型,决定手术方法,选择手术入路切口,并在1:1模型上模拟骨折复位、安置内固定器,如预弯钢板,选择合适长度的螺钉等。
下面用具体病例进行讲解:
患者摔伤致右髋部、左侧胸部等全身多处疼痛1小时。
查体:左侧前胸部见挫伤伤痕,局部稍肿胀,压痛,胸廓挤压征(+),腰肌紧张,腰3.4棘突压痛、叩击痛,腰椎活动受限;骨盆挤压征(+),分离试验(+),左膝见长约4cm及3cm挫裂伤口,深达皮下,污染,伤口渗血,未见肌肉及髌韧带断裂,左手腕、左髋部、左大腿及左膝见挫擦伤痕,局部肿胀,压痛,双下肢肌力5级,感觉正常。
急诊予以胸部、骨盆X线片、骨盆CT检查,确认患者属于复杂的骨折类型:
1.骨盆骨折:右耻骨上支骨折右髋臼骨折
2.左第6-8肋骨骨折
讨论决定借助3D打印技术来治疗复杂的骨盆骨折患者,予以骨盆骨折内固定手术。
采用患者薄层CT扫描获取病变部位的二维数据,通过计算机辅助技术行骨盆三维重建解剖学模型,快速成型制作出与实体1∶1大小的骨盆骨折模型,依此对骨盆骨折做出明确的诊断、分型,制定手术方案,术前根据制定的手术方案选择手术入路切口,并在1:1模型上模拟骨折复位、预弯钢板,选择合适长度的螺钉等。
术前三维重建骨盆模型▲
术前三维重建骨盆模型▲
模拟手术治疗在术中所见与虚拟三维重建图像及快速成型骨盆骨折模型及骨折类型非常相似,术前的模拟手术使手术时间明显缩短,减少术中失血。
术前1:1骨盆骨折模拟复位▲
术前根据制定的手术方案预弯钢板▲
术前模拟手术内固定效果▲
患者在麻醉成功后沿右髂前上棘至耻骨联合左侧作长约25cm切口(髂腹股沟入路),切开皮肤、皮下筋膜,分离保护股外侧皮神经,从髂前上棘内侧面剥离附着髂肌至髋臼底,髂窝用湿纱布填塞。
术中骨盆骨折手术内固定▲
在下腹部,切口按腹股沟方向切开,切开腹外斜肌腱膜和腹直肌腱鞘的前面,打开腹股沟管,从腹股沟韧带上推开管内组织,显露精索,放置橡皮管并牵开保护。
从腹股沟韧带上分离腹内斜肌和腹横肌的起点及腹横筋膜,分开腹内斜肌及腹横肌筋膜的联合腱,显露位于外侧肌腔隙的髂腰肌、股神经和内侧血管间隙的髂外血管,将这两个腔隙分开,用橡皮管分别牵开髂腰肌、股神经和髂外血管束,剥离骨膜,术中见右耻骨上支多处骨折,骨折移位明显,与术前1:13D打印骨盆骨折模型非常相似。
根据术前模拟方案,予以骨折复位,用术前预弯好的钢板固定。透视见骨折复位好,内固定位置正确,冲洗伤口,留置切口引流管,逐层缝合切口,无菌敷料包扎,术程顺利,术中出血ml,麻醉清醒后安返病房。
所以说,采用计算机辅助技术能全面、直观、精确地显示骨折部位、以及关节的立体形态和各部位解剖结构的空间关系,对于骨折的诊断、分型及治疗均有很强的临床指导作用,它使手术更精确、更可靠、更方便,它在复杂骨折的治疗中有着广阔应用前景。
*本文为周倬瑜医师授权发表,未经授权,严禁转载。
小编提示:
十一节后的周六,也就是10月10日,周主任将为大家带来“3D打印技术在脊柱疾病中的临床应用”,敬请北京中科医院十二年致力公益事业头部白癜风怎样治疗