3D打印技術以精確的三維物理模型,將復雜的骨折情況更直觀地展示在臨床醫生面前。復雜骨折的評估及分型變得容易,術前診斷更加明確,而且手術醫生可以在術前進行逼真的手術模擬,使復雜的骨折手術變得更精確。

　　2013年底,山東省立醫院引進這一技術,并投入實際應用。

　　等比例打印出患者骨骼模型,病情一目了然

　　“這個骨盆嚴重破碎,需要鋼板固定。”“這節頸椎血管與神經比較密集,打螺釘的時候一定要注意。”8月18日,山東省立醫院外科主任、骨科主任周東生正在根據患者骨骼骨折、病變情況設計復原手術方案,這次他看的不是X光片也不是電腦構建出的三維CT,而是手中的骨骼模型。

　　去年12月省立醫院引進了最新的3D打印機,患者的CT數據經處理后,就能在打印機上打印出等比例的患者骨骼模型,“哪里骨折、哪里有破損一目了然,跟原來拿著X光片子隔皮猜瓜式地琢磨不一樣了。”周東生說,“這是診斷學的一大進步。”

　　周東生認為,一提到3D打印,很多人就會想到器官打印與移植,其實目前3D打印在臨床發揮作用仍以術前診斷為主。在創傷骨科中,尤其是復雜骨折的術前評估及分型時,醫生可以利用3D打印技術模擬重建制作出與病變部位1∶1大小的各種關節、骨骼三維物理模型,為術前模擬提供了逼真的模擬環境,使骨折的程度、類型及各個骨折塊的移位情況變得更直觀,診斷更明確,為選擇手術方案及術中骨折解剖復位提供直接依據。

　　術前評估、手術規劃、術中導航,降低了手術風險

　　“傳統的X光、CT片看到的只是一個面,無法直觀地呈現骨骼狀況,只能依靠醫生的經驗和空間想象力,即使是三維重建,也只能在電腦上模擬;現在有了3D打印,需要手術部位的骨骼模型就拿在醫生手上,一清二楚,手術的感覺完全不一樣。”一提到3D打印,周東生興奮地介紹,人體骨骼的形態各異,再加上密布的肌肉、血管、神經,結構十分復雜,尤其很多復合外傷,有3D打印出的骨骼模型,手術優勢更突出。

　　“骨骼的結構和形狀像是從平面圖片蹦出來一樣!比如這節脊椎,以前手術要切開十幾厘米,才能看到骨頭的形變情況,現在打印出來,一目了然,把折了的骨頭復位,調整好角度,用鋼板固定即可。手術變得更快、更精準。”周東生拿著一塊打印的脊椎介紹,3D打印技術在骨科,尤其創傷骨科的應用越來越廣泛。在復雜的骨折手術中,醫生為獲得清楚的術野,常常不得不采取較大的手術切口,大的創傷也增加了術后并發癥的機率,而通過3D打印技術正好可以彌補這一不足,其應用范圍主要涉及術前評估、手術規劃、術中導航。

　　省立醫院引進的3D打印設備精度很高,對患者的骨骼還原度也相當高,除了材料不同,跟實際骨骼一模一樣。手術前還可以在打印的骨骼上進行模擬重建,就跟預演一樣,醫生手術時心里也更有底,手術風險也大大降低。

　　3D打印、骨科導航技術,推動創傷醫學向數字化、標準化、精準化過渡

　　在手術過程中,周東生還有另外一個“殺手锏”——計算機導航系統。

　　“脊椎骨小,上面還附著血管和神經,復原時能夠打釘子的范圍只有這么一小塊。稍有偏差,可就是人命關天的事情。”據周東生介紹,骨折尤其是粉碎性骨折的復位,涉及關節面的骨折復位要求更高,過去醫生往往憑借經驗進行操作,耗時長、準確性差、創傷大、風險高。以前做這樣的手術靠的是醫生高超的技術,自從2004年省立醫院引進骨科導航技術,提高了手術精準度。

　　骨科導航技術,是在手術前先利用三維影像技術對手術區域進行掃描,將影像資料傳至圖像工作站,繪制出病人手術區域“地圖”。有了“地圖”,就可以設定手術位置,電腦會自動引導與其相連的探針和手鉆到達“目的地”,精準定位。

　　“之所以叫導航,就和GPS一樣。不過手術中的‘目的地’可能只有幾平方厘米,誤差要以毫米計算。”周東生表示。“這就是我的衛星。”他指著圖像信息收集設備幽默地說。借助計算機輔助技術設計術中導航模板,然后利用3D打印技術快速制作,為術中骨折復位、確定釘道方向、骨折畸形、愈合矯形、截骨的大小及角度等提供了有效的幫助。手術操作準確度的提高,也明顯減少了術中X線