【編者按】曾經(jīng)困擾著不少骨科專(zhuān)家的手工植入髖臼假體精準(zhǔn)度不高的問(wèn)題擅暴，現(xiàn)在被高科技3D打印+重建技術(shù)輕松解決了阎抒，這個(gè)“助攻神器”看起來(lái)僅僅像是兩個(gè)馬蹄形的磁鐵石沦辙，學(xué)名叫做“人工髖臼杯植入導(dǎo)向器”灾炭。

曾經(jīng)困擾著不少骨科專(zhuān)家的手工植入髖臼假體精準(zhǔn)度不高的問(wèn)題茎芋，現(xiàn)在被高科技3D打印+重建技術(shù)輕松解決了，這個(gè)“助攻神器”看起來(lái)僅僅像是兩個(gè)馬蹄形的磁鐵石，學(xué)名叫做“人工髖臼杯植入導(dǎo)向器”田弥。實(shí)施全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)前涛酗，先按照1：1的比例打印出髖關(guān)節(jié)模型，再根據(jù)模型設(shè)計(jì)合適的鐵條狀導(dǎo)向器安仁，均由3D打印制成居鸳。

返修的髖臼假體

這兩個(gè)長(zhǎng)度不足10厘米的鐵條狀的物體，代表著目前全國(guó)3 D打印在骨科臨床醫(yī)學(xué)上的領(lǐng)先水平吠童，而這個(gè)創(chuàng)意從想法到成功常彰，僅僅經(jīng)歷了半年多的時(shí)間∈渖荩“髖關(guān)節(jié)置換之后盼涵，假體翻修的原因有很多，但是其中有一個(gè)很重要的原因是在置換的時(shí)候屉韧，臼杯安裝得不精準(zhǔn)彤擒，導(dǎo)致磨損或者脫落」赣辏”周觀明手里拿著髖關(guān)節(jié)的模型以及髖臼假體模型比劃著锯叮。“比如放在這個(gè)角度辐践，傾斜一下坦报，患者行動(dòng)的時(shí)候，它就會(huì)動(dòng)狂鞋，慢慢就會(huì)磨損片择。”周觀明解釋說(shuō)骚揍，經(jīng)年累月字管，全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的患者髖臼的位置已經(jīng)病變或者殘缺。

“病變的患者信不，髖臼可能已經(jīng)不規(guī)則了嘲叔，所以要把髖臼杯假體準(zhǔn)確地放入到髖臼中，純手工的植入精準(zhǔn)度都會(huì)有偏差抽活×蚋辏”周觀明坦言，加上髖周?chē)能浗M織(肌肉和脂肪)等阻擋視線(xiàn)下硕，即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的骨科醫(yī)生丁逝，在放入髖臼假體也不能保證百分之百精度準(zhǔn)確∷笮眨“即使像我從事人工髖置換很多年了撰类，也不能保證百分之百精準(zhǔn)庵伙。”一旦放入不精準(zhǔn)哆沽，就會(huì)導(dǎo)致髖臼假體磨損或者脫落贬嚷，從而影響患者的功能，“勢(shì)必要進(jìn)行翻修”丐鸽。這個(gè)問(wèn)題困擾著不少骨科醫(yī)生汇光，其中包括知名骨科專(zhuān)家、佛山市中醫(yī)院院長(zhǎng)劉效仿教授郊男。對(duì)于佛山市中醫(yī)院來(lái)說(shuō)旱谐，目前髖關(guān)節(jié)全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)一年達(dá)到了2000臺(tái)，手術(shù)量在全國(guó)排在前列孵堪。

尋找精準(zhǔn)輔助工具

“有沒(méi)有一種工具可以輔助醫(yī)生完成手術(shù)撤防，讓髖臼杯假體植入的角度精準(zhǔn)，避免由此造成的翻修棒口。”這是劉效仿們一直在思考的課題漾肮。目前國(guó)際公認(rèn)的臼杯假體安放位置角度為：外展角40+/-10°克懊，前傾角15+/-5°谭溉，這被稱(chēng)為“Lew innek臼杯安全區(qū)”夜只∷馄牵“一般來(lái)說(shuō)盯辅，如果臼杯假體植入角度不在安全區(qū)內(nèi)，可以認(rèn)為臼杯假體植入角度不良避纤，將會(huì)影響髖關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍和假體使用壽命敬魏，改變假體骨界面間的應(yīng)力蜂棒《辏”

劉效仿的想法揉贡，恰恰是來(lái)自硅谷的DrGekLim博士正在研究的產(chǎn)品所能解決的問(wèn)題。DrGekLim博士主攻數(shù)字影像學(xué)擦酌，在美國(guó)從事骨科儀器開(kāi)發(fā)和研究赊舶，之前是貝爾實(shí)驗(yàn)室的博士后锯岖。她常年背著一個(gè)黑色的大背包，拎著黑色的箱子甫何，箱子里裝的是髖關(guān)節(jié)的模型和髖臼導(dǎo)向器，這個(gè)看起來(lái)有點(diǎn)像馬蹄形的磁鐵石的東西捶牢，最終能輕而易舉地解決困擾劉效仿、周觀明等骨科專(zhuān)家的問(wèn)題巍耗。讓全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中關(guān)鍵的一步———髖臼假體能夠按照理想的角度植入馆柬，最大程度減少因此可能發(fā)生的磨損脫落，延長(zhǎng)假體使用壽命脚自。

佛山市中醫(yī)院關(guān)節(jié)專(zhuān)科主任周觀明(左)演示3D打印的“人工髖臼杯植入導(dǎo)向器”。

雛形被否“太閉門(mén)造車(chē)”

每一項(xiàng)新的應(yīng)用和研究幾乎都是在一個(gè)人或者一個(gè)群體的執(zhí)著推廣下而誕生睹梢。這個(gè)導(dǎo)向板也如此联缝。DrGek Lim說(shuō)起髖臼植入導(dǎo)向器的誕生赢瘦，一再感謝劉效仿這位“伯樂(lè)”汇泰。2015年堰聪，DrGekLim開(kāi)始開(kāi)發(fā)3D數(shù)字重建軟件，對(duì)這個(gè)軟件缝帝，作為骨科頂級(jí)專(zhuān)家的劉效仿給了很多意見(jiàn)和建議绊寻，這也恰恰是后來(lái)3D打印髖臼植入導(dǎo)向器能夠發(fā)揮作用的基礎(chǔ)。常年在全球各地奔波的DrGekLim對(duì)于全球的骨科手術(shù)工具擎颖、儀器等也了如指掌榛斯」塾危“之前國(guó)外有人曾經(jīng)研制出兩個(gè)導(dǎo)向器搂捧，分別用在打磨髖臼和植入假體中，但是兩個(gè)是分開(kāi)的懂缕，醫(yī)生需要使用兩次搪柑，使用不方便;有些導(dǎo)向器的設(shè)計(jì)需要改造手術(shù)設(shè)備聋丝，難以推廣」つ耄”D rG ekLim吸取這些經(jīng)驗(yàn)后，2016年3月份形成了設(shè)想和方案渊额，開(kāi)始申請(qǐng)專(zhuān)利况木。“但是畢竟這個(gè)只是技術(shù)層面的驶滚，要用到臨床去靡勾，就要給臨床的醫(yī)生看是否使用』谎恚”D rG ek Lim想到了劉效仿帶領(lǐng)的佛山市中醫(yī)院悦级。

2016年5月份的一天，她拿著設(shè)計(jì)的相片辫航，找到劉效仿斑渠。“當(dāng)時(shí)他說(shuō)漓惕，這個(gè)設(shè)計(jì)很好口纸，讓我們可以先做出來(lái)屋包。”然而努禽，設(shè)計(jì)研究到成功應(yīng)用厌圈，需要經(jīng)歷不斷改進(jìn)的過(guò)程。時(shí)間進(jìn)展到2016年6月份丸匀，劉效仿的一個(gè)電話(huà)摩疑，加快了3D打印髖臼假體植入導(dǎo)向器應(yīng)用的歷程∥访“劉院打電話(huà)給我說(shuō)雷袋，讓我先做一套導(dǎo)向器，想要在手術(shù)中使用辞居，如果成功的話(huà)楷怒，就在8月份的骨科國(guó)際會(huì)議上作為案例講解⊥咴睿”Dr GekLim接電話(huà)后猶如打了雞血鸠删，收到從中醫(yī)院傳過(guò)去的在醫(yī)院做過(guò)髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)的患者影像資料，包括CT掃描和X光片后贼陶，立刻開(kāi)始著手運(yùn)用3D數(shù)字化建模刃泡。

“建模后，要先按照1：1的比例打印出髖關(guān)節(jié)模型碉怔，然后根據(jù)模型烘贴，設(shè)計(jì)合適的導(dǎo)向器，再通過(guò)3D打印機(jī)打印撮胧∮狗”每個(gè)髖關(guān)節(jié)的模型都是個(gè)性化的，不同的形狀围娃，設(shè)計(jì)的導(dǎo)向器也是唯一的技乡。這個(gè)長(zhǎng)約10厘米的類(lèi)似馬蹄形磁鐵的條狀物和另外類(lèi)似半圓形的條狀物，就是導(dǎo)向器桅蕊【劬模“看著簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)還是挺難的阅牛，豎著的導(dǎo)板不能太長(zhǎng)朱鹤，又不能太短，太長(zhǎng)放不進(jìn)去秫痪，太短了又會(huì)被肌肉阻擋延杯。”橫著的導(dǎo)板要和患者的髖關(guān)節(jié)無(wú)縫對(duì)接叭舰，且要在同一水平面玫斋，不能前凸也不能凹舀黄，力度要?jiǎng)倓偤谩蚯涮！皺M導(dǎo)板的長(zhǎng)度不能超過(guò)髖臼杯的一半治专，例如髖臼假體直徑4cm，橫導(dǎo)板就不能超過(guò)2cm遭顶，太長(zhǎng)會(huì)阻擋醫(yī)生的手術(shù)张峰。”

主攻技術(shù)產(chǎn)品的D rGekLim并沒(méi)有太多的骨科實(shí)踐經(jīng)歷棒旗，第一次的制作喘批，被劉效仿一針見(jiàn)血地指出了弊端∠橙啵“第一次的橫導(dǎo)板饶深，我們?cè)O(shè)計(jì)的是圓形的，劉院一看到就說(shuō)逛拱，這個(gè)不能用到臨床上敌厘，設(shè)計(jì)人員太閉門(mén)造車(chē)了￠偃”劉效仿建議導(dǎo)板要短一點(diǎn)额湘，不能妨礙醫(yī)生手術(shù)卿吐，但是也不能太短荞诡，被肌肉阻隔放不進(jìn)去。DrGekLim根據(jù)劉效仿的建議疏悯，對(duì)導(dǎo)向器長(zhǎng)度等進(jìn)行了改進(jìn)灸尾，第二套的導(dǎo)向器獲得了劉效仿的認(rèn)可，劉又提出了進(jìn)一步的修改建議歉冷。

48小時(shí)定制出個(gè)性化“導(dǎo)向器”

經(jīng)過(guò)兩次的磨合后汗势，2016年7月份的一例手術(shù)提供了一個(gè)極好的實(shí)踐檢驗(yàn)機(jī)會(huì)。劉效仿覺(jué)得時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟乳后，決定應(yīng)用導(dǎo)向器來(lái)做锁熟。“周觀明主任給我的時(shí)間很緊确奄。因?yàn)槭中g(shù)多麸媒，我必須在48小時(shí)之內(nèi)做出一套個(gè)性化的導(dǎo)向器，送到醫(yī)院消毒闪铸∨呃溃”DrGekLim拿到醫(yī)院給的患者影像圖后，在48小時(shí)內(nèi)完成建模需五、導(dǎo)向器的設(shè)計(jì)鹉动，3D打印導(dǎo)向器和模型轧坎，然后送到佛山市中醫(yī)院消毒。

最終泽示，劉效仿和周觀明使用3D打印個(gè)性化人工髖臼杯植入導(dǎo)向器實(shí)施了第一例全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)缸血，手術(shù)很順利也很成功。8月份械筛，劉效仿在全國(guó)的骨科國(guó)際會(huì)議上分享了這項(xiàng)新的技術(shù)属百。11月份，周觀明在COA國(guó)際會(huì)議上也分享了這項(xiàng)新技術(shù)变姨。截至目前族扰，佛山市中醫(yī)院共成功通過(guò)導(dǎo)向杯實(shí)施了4例“全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)”，都達(dá)到高精準(zhǔn)度定欧。

24歲李小米是這個(gè)新技術(shù)的4個(gè)受益者之一渔呵，此前她因雙側(cè)髖關(guān)節(jié)疼痛，影響到了正常的走路砍鸠，去年底在佛山市中醫(yī)院接受了“雙側(cè)全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)”扩氢，如今已可棄拐正常行走。手術(shù)后結(jié)果顯示京佃，植入她體內(nèi)的人工髖臼外展角右髖為41°椎裕，左髖為39 .8°，均與術(shù)前規(guī)劃的40°相差小于2°崔狂，實(shí)現(xiàn)了高度精準(zhǔn)植入皿进。“通過(guò)這個(gè)導(dǎo)向器植入茶链，可以最大可能地避免因植入精度不準(zhǔn)而可能造成的髖臼假體脫落或者磨損臊瞬，減少翻修的幾率⊥侵”周觀明說(shuō)银景。

而對(duì)于DrGek Lim，導(dǎo)向器的成功不僅是事業(yè)上的成功鹤梳，在她看來(lái)能夠運(yùn)用高科技對(duì)醫(yī)生看病手術(shù)進(jìn)行幫助诽粪，非常有意義∷昃牛“接來(lái)下我們計(jì)劃開(kāi)展100例臨床實(shí)驗(yàn)君铁，并且收集數(shù)據(jù)，做成數(shù)據(jù)庫(kù)攻柠，看看能有什么發(fā)現(xiàn)球订。”DrGekLim目前在佛山注冊(cè)了一家公司，主要負(fù)責(zé)3D打印髖臼假體植入導(dǎo)向器的業(yè)務(wù)冒滩。而對(duì)于佛山市中醫(yī)院來(lái)說(shuō)微驶，3D打印導(dǎo)向器的成功也給他們提供了更多的啟發(fā)和思路，劉效仿以及他的團(tuán)隊(duì)正在考慮如何將這項(xiàng)高科技應(yīng)用到骨科的其他手術(shù)中开睡。

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