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3D打印助力高危肿瘤手术

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-10-28  来源:大洋网-广州日报  浏览次数:0
   7岁患者成功手术少数医院勇吃螃蟹将3D打印用于临床治疗
  对照一比一的患者骨头受损部位模型,提前模拟手术,医生初尝甜头:做手术更有信心,和患者家属讲解病情也轻松多了。这就是目前3D打印技术开始应用于临床医疗带来的福音。目前深圳已有少数医院勇吃螃蟹。
  据了解,目前深圳3D打印技术的医疗应用仍处于初级阶段,主要是打印模型为高难度手术前设计手术方案,而从全国来说也是如此。而3D打印“下颌”、“盆骨”等嵌入式材料在国内目前还面临一些政策上的准入问题。至于最令人期待的3D打印肝脏、心脏等人体器官,何时能从实验室里出来完成成果转化,仍待科学家的探索。
  国家工信部目前正在牵头制订《国家增材制造产业发展推进计划(2014-2016年)》,其中提到将3D打印及医疗器械的发展作为后期的发展重点。在记者采访过程中,医生们均非常乐观,认为随着生物、材料和打印技术的成熟,以及相关政策的制定,更多的患者会享受到3D打印给治疗带来的好处。
  文/ 记者鲍文娟通讯员帅菲斐、孙佳隆
  对照模型做复位节约时间
  深圳南山区蛇口人民医院骨科在今年4月份就开始应用3D打印技术于临床手术,这在深圳应该是最早了,迄今已有3例骨科手术应用该技术。“主要用于病情比较严重的关节骨折,尤其是踝关节骨折。因为关节周围有很多重要的血管神经,尤其需要经验丰富的医生谨慎进行。”深圳蛇口人民医院骨科主任栗志辉告诉
  近日,一名60岁左右的女性从楼梯上摔下导致踝关节受损,到该院救治,由于老人本身就患有骨质疏松,因此病情较为严重,多个碎片需要定位复位。而医院通过CT扫描产生的数据输入电脑得到三维数据,然后借助软件对3D图像进行修改,最终得到了1:1的仿真局部骨折模型。
  这个由3D技术打印出来的白色模型,可以将老太太的伤势、骨折、错位等位置一一呈现。“3D打印技术精确度达到0.1毫米甚至更小,这样的好处就是模型和患者受伤部位一模一样。”栗志辉说。
  拿到3D模型后,栗志辉和他的同事们将模型消毒后拿到手术台上,对照骨折复位,提高了精确度,本来需要一个半小时的手术,70分钟就可以完成。而经过复查摄片后,显示骨折对位、对线良好,内固定位置理想。
  颈椎肿瘤可术前模拟大大提高成功率
  3D打印技术在治疗复杂肿瘤上更加体现出长处。深圳市第二人民医院今年9月底应用该技术进行了一名7岁孩童的颈椎肿瘤的术前模拟。
  “7岁小孩得肿瘤挺罕见的,小儿肿瘤往往恶性程度很高。”该院骨科主任、深圳市骨与软组织肿瘤协会常委曾腾辉告诉记者。而这名患儿的肿瘤位于第一颈椎,处于头颅和脊椎交界,部位特殊,邻近的地方是颈部大动脉和延髓,手术风险很高,随时有生命危险,难度很大;而且小孩的骨骼发育尚不成熟,会变异,所以非常需要先将组织结构了解清楚。
  为了给患儿救治,市二医院采用3D打印技术给患儿设计手术方案,打印出患儿颈椎骨骼、血管、肿瘤等组织,术前模拟手术。从数据采集到模型打印,总共耗费了三四天的时间。
  “因为有了清晰的三维模型,我们采取内窥镜微创方式手术,通过口腔进行肿瘤切除。这在国外都少见报道。”广东省医学会脊柱专业常委杨欣建介绍。而手术进行非常顺利,患儿术后第一天开始进食,并下地活动。患儿妈妈农女士表示,患儿手术效果非常好,现在最大的希望是小孩日后可以健康成长。
  记者了解到,这两家医院均是将数据传递到其他城市进行打印,所在医院目前尚无设备。不过,深圳市第二人民医院正打算购置3D打印机,“目前已经将申请递交给了深圳市医管中心。”曾腾辉告诉
  通过3D打印模型方便医患沟通
  让医生们说起来很兴奋轻松的是,和患者家属的沟通容易多了!“以前是将CT片和核磁共振结果拿到他们面前解释患者病情。即便我画图讲解,患者及家属还是一知半解。”曾腾辉说,现在将模型拿到家属面前,家属看了病患的位置所在,直观形象,很容易理解。
  而且可以提前模拟手术,也增加了医生的信心。“传统影像学方法难以全面直观了解骨折情况,而3D打印的三维物理模型可以发现大量隐藏的信息。”栗志辉说。对于复杂的关节复位手术,一般CT和核磁共振所得到的影像,经验丰富的医生才能更为精确地想象。现在通过参照立体模型,医生可以进行术前评估、诊断及分型决定手术方案,特别是能进行术前即可模拟手术,进行复位和固定。这种技术对医生日常训练也有作用,在关节治疗上的应用会更深入。
  而除了骨科之外,越来越多的其他科室医生听说这种技术后也非常有兴趣尝试。栗志辉告诉记者,普外科的一名医生也很感兴趣,正在考虑是否可以应用肝癌的手术当中。
  3D打印精确造出骨盆
  记者了解到,3D打印技术应用于医疗不仅在深圳,今年8月,北京大学第三医院应用增材制造技术制造出国内首例人工定制枢椎,成功用于病人恶性肿瘤治疗。多名医生告诉记者,北大三院这种尝试还非常罕见,也多是出于科学研究的目的。深圳卫计委在回应本报记者时表示,目前3D打印技术并不应用于人体上,不涉及技术准入,所以该委没有相关政策。
  而多名医生呼吁,希望可以尽快放开这种技术在医疗上的应用。曾腾辉说,使用这种技术可以打印“鼻子”、“耳朵”,用于因车祸受伤等造成的修复,不过这就涉及医疗器械准入的问题。栗志辉说,还涉及医学伦理问题。
  栗志辉说,目前骨科手术用的钢板和螺丝钉只有几大类,进行手术时骨科医生只能靠经验选择曲度及长度最适合病人的型号,“如果今后能使用3D打印材料植入,可提前定制基于个人信息的钛钢板、钛钢钉,手术中直接使用,能降低手术风险。”还能大大节约患者的医疗成本。“比如恶性肿瘤患者切除骨盆后,要换上人工合金半骨盆,由于要算上制作所耗损的材料,总价要20万元。但3D打印需要浪费材质且更精确制造出符合患者的骨盆,费用只需几万元。”栗志辉说。
  国外:已成功打印出肝脏、心脏等器官
  深圳创新设计研究院创新应用研究所所长焦丽华介绍,3D打印技术在医疗领域的应用可分为生物类打印和结构类打印,生物类打印包括细胞打印、组织工程打印等。目前应用发展迅速的是结构类打印,“如气管支架打印、骨骼打印、脊柱打印等均有成功应用于医疗手术中。”焦丽华说。
  最具想象空间的是3D生物打印技术。其利用干细胞为材料,按3D成型技术进行制造,一旦细胞正确着位,便可生长成人体器官,而“打印”的新生组织会形成自给的血管和内部结构。焦丽华说,国外已经成功打印出了包括血管、人耳、骨骼、肝脏以及心脏等器官,部分取得了临床试验的成功。
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