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3D打印膝盖骨 彻底解决关节疼痛

来源:e键打印   发布时间:2015-06-04 09:14:40   浏览次数:2293

 

 

  每年的冬天,对于重庆的张文英老人来说是痛苦不堪的煎熬。不过这几天,老人一脸轻松。就在11月底手术前,医生利用3D打印技术为她打印了一块一模一样的膝关节骨,并进行了膝关节置换手术。

 

  更值得高兴的是老人近日已逐渐恢复,准备出院回家了!

 

手术前 - 走100米都是难事

 

  2004年,张文英被确诊患关节炎。每年最难熬的就是冬天,常因为关节痛下不了床。

 

  老伴何吉伦说:“最冷的时候走100米都是难事,只能躺在床上。这次又发病,我们干脆从贵阳老家到重庆,决定手术。”

 

  昨天,距离张文英接受手术的时间刚好半个月。看着已经行动自如的张文英,何吉伦乐了。老两口决定,回家休养一段时间后,去三峡旅游,完成年轻时的心愿。

 

  张文英撩起裤腿,向老伴展示膝盖的恢复情况,手术没有想象的那样痛苦,恢复起来,反倒比想象中的要快。此外,老两口听说了一个以往没听说过的词:“3D打印技术”。

 

手术后4天 - 就能下床走动

 

  其实在手术后的第4天,张文英已经可以下床走动。在张文英所在的病区,因为这台特殊的手术,令“3D打印”最近成了热词。年轻人上网搜索后告诉老人们,这个词够厉害,以后没准还能用上3D打印出来的关节,进行手术置换。

 

  解放军第三二四医院骨科主任肖洪解释,张文英所进行的手术为3D打印技术辅助下全膝关节置换术。在张文英的这台手术中,医生们运用了当下先进的3D打印技术,将她的伤痛减到最低,手术可谓是私人定制。

 

  张文英的病情虽然没有严重到要“量身定制”膝关节假体,但通过采集她自身病变关节的CT数据,利用3D打印技术打印出她病变关节1:1的模型和定制的手术辅助工具,在手术中能够通过这个定制的工具直接切除病变关节部分,让她在手术中免除开髓定位的痛苦,从而达到出血少、创伤小、恢复快的效果。

 

  3D打印技术,是以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成型系统,利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结,最终叠加成型,制造出实体产品。

 

3D技术解决伤筋动骨一百天难题

 

  西南医院关节外科医生王富友博士说,骨骼打印机采用分层加工、叠加成型,通过逐层增加材料生成立体实体,平台上方设置有专用喷头,打印时,喷头来回运动,喷洒特制粉末和特制胶水。

 

  肖洪说:“骨科今后也将和其他行业一样,逐渐进入3D打印时代。3D技术将会使治疗真正做到量身定制。等到3D技术真正被利用起来,医生就成了‘安装工’。”

 

3D骨骼打印机厉害在哪里?实体误差不超过100微米

 

  “3D骨骼打印机的原理,说得简单一些,就是断层扫描的逆过程。”王富友表示,断层扫描,相当于把缺损骨骼“切”成无数叠加的片,3D打印就是一片一片地打印,然后把自带黏性的材料叠加到一起,最终形成一个立体物体。经加工打印出来的骨骼组织,精确度非常高,与实体之间的误差不超过100微米,这相当于一张纸厚度的十分之一。

 

  传统的全膝关节置换术,只能使用成品的假体,虽然有各种型号,但由于每个患者膝关节大小、病变程度以及畸形程度存在个体差异,特别是严重畸形的患者,常规膝关节置换手术中经常会出现技术困难,以及假体与患者膝关节不匹配等情况。尤其是膝关节严重畸形的患者,可能与任何型号的假体都不匹配,因此无法进行这项手术。有了这项新技术,今后一些严重畸形的患者,就可以通过3D来“量身定制”膝关节假体。

 

3D骨骼手术针对哪些人?病情繁杂病变严重的患者

 

  全膝关节置换术主要针对保守治疗无效的严重膝关节疾病。3D打印出的骨关节与传统的骨关节有区别,胜在匹配度能高达100%。欠缺方面,则是匹配度虽高,但是它只是一个代替本身骨骼的替代品,本身并不具备功能性,所以不能完全替代自身的骨骼。只有金属3D打印机打印出来的金属骨关节才能够使用。

 

  王富友说,一般简单的手术,他们并不提倡使用这一技术打印出骨骼,只有病情繁杂,畸形严重时,才会采取3D打印技术。但由于人工假体也存在磨损,肖洪建议:65岁以下的患者,首先应该进行保守治疗,如果65岁后,保守治疗无效,可以进行全膝关节置换术,但需要患者全身情况良好保证能耐受手术。

 

3D骨骼手术会很贵吗?和传统换膝手术差不多

 

  目前,3D技术处于推广阶段,肖洪称,费用并没有增加,和传统的换膝手术差不多。从2012年来到西南医院开始,目前,这台3D骨骼打印机已打印出了100多个骨关节、膝关节、肘关节、髋关节等各类关节,骨骼打印机使用的专用生物材料多为进口,价格不菲,目前,西南医院暂时未收取患者的打印费用,不过,在国内已经收费的医院,这些打印出来的骨头,并不便宜,每个价格在1000—3000元不等。

 

  王富友说,只要攻克了材料方面的难题,打印出的骨骼替代品,将帮助外科医生进行骨骼损伤的修复,甚至打印出内脏器官,可移植到人体内。目前,除骨科,心血管、肿瘤等医疗领域,也已开始应用3D打印机。