在南方醫(yī)科大學深圳醫(yī)院數字骨科中心,通過CT、核磁共振(MRI)等掃描技術,一層一層掃描病人變形或者缺損的骨關節(jié),再在電腦上利用分析軟件將獲取的數據轉成一個立體模型,然后再連接3D打印機。通過設定相應程序,3D打印機就會“吭哧吭哧”地打印出一個逼真的骨骼實物模型。
如今,在深圳,這種3D打印病人器官模型的技術已普遍用于骨科、心臟外科、神經外科等科室的手術規(guī)劃中,1:1的器官模型清晰地將病人的解剖結構呈現(xiàn)給醫(yī)生,一定程度上幫助醫(yī)生提高復雜手術的成功率、降低手術風險。
盡管業(yè)內人士表示,目前,我國醫(yī)學3D打印技術跟國外幾乎同步,個別的領域可能還要超過他們。但是,從目前科研和臨床應用來看,我國醫(yī)學3D打印仍處于打印無生命的器官模型和骨骼內植物階段,3D生物打印人體組織和器官又還有很長的路要走。
8月14日,廣東省醫(yī)學3D打印應用轉化工程技術研究中心落戶南方醫(yī)科大學深圳醫(yī)院,并成立臨床基地,這意味著3D打印技術在臨床上的應用轉化正在快速發(fā)展。在深圳,3D打印在臨床上和研發(fā)上有哪些新進展?又還有哪些短板呢?近日,記者走進醫(yī)院和企業(yè),與業(yè)內人士共同探討深圳醫(yī)學3D打印的未來發(fā)展。
現(xiàn)狀
已臨床應用于外科、口腔科等
3D打印幫助醫(yī)生突破醫(yī)療禁區(qū)
走進南方醫(yī)科大學深圳醫(yī)院“數字外科3D打印中心”,3臺體型小但功能強大的3D打印機整齊排列在桌上,旁邊還擺放著幾個已打印好的骨骼實物模型樣品。南方醫(yī)科大學深圳骨科主任桑宏勛團隊通過打印出來的實物模型,實現(xiàn)對骨骼受損部位、移位程度及走向的清晰掌握,依此了解病人的病情,并計劃手術方案,從而將3D打印技術成功應用到骨折、骨科修復和畸形矯正手術中。 “如果病人的骨關節(jié)嚴重缺損,按照以前的方法,可能沒有辦法手術或者要把關節(jié)全部換掉。但如今借助3D打印技術協(xié)助,可以實現(xiàn)缺損多少,就移植多少,實現(xiàn)了醫(yī)療,還可以降低手術中意外情況發(fā)生的風險?!鄙:陝赘嬖V記者。如今在3D打印技術協(xié)助下,該團隊已經完成700多例骨科手術,其中五分之一是疑難病例,包括高危的頸椎、胸椎疾病和先天性脊柱畸形等。 對于風險高難度大的手術,術前規(guī)劃非常重要。傳統(tǒng)上,通過CT、核磁共振(MRI)等影像設備獲取患者真實的數據,是醫(yī)生手術規(guī)劃的基礎,但得到的醫(yī)學影像是二維的。如今,利用分析軟件可以將二維數據轉成逼真的三維數據,3D打印機可以將三維模型直接打印出來,既可輔助醫(yī)生進行的手術規(guī)劃、提升手術的成功率,又方便醫(yī)生與患者就手術方案進行直觀的溝通。此外,即使在治療失敗后,3D打印也可以為醫(yī)患雙方提供可溯源的依據。
今年7月,桑宏勛接診了一位70多歲的張老先生。由于頸椎痛得厲害,張老先生連吃飯、刷牙等事情都做不了,也走不了路,只能用輪椅代步。CT顯示,張先生椎管狹窄嚴重,7節(jié)頸椎中有6節(jié)椎管發(fā)生了病變,椎管狹窄壓迫頸動脈狹窄,導致他失去正?;顒幽芰?。“傳統(tǒng)方法可以選擇前路或者后路的方式進行手術,但術中要把變狹窄的椎管擴充到多大,怎么去擴,都只能全憑主刀醫(yī)生的經驗,連助手、護士等都不知道怎么去做這個手術,病人對于醫(yī)生的手術方案和效果也不會很清楚?!鄙:陝渍f。而在給張老先生做手術的時候,他先用3D打印技術,打出病人1:1的頸椎模型,通過模型,清楚地知道病人椎管狹窄的程度,然后跟手術團隊成員一起制定手術方案,規(guī)劃把椎管擴張的范圍、擴張的地方和部位,以及螺釘要植入的方向和部位等,手術中再配備導航板進行操作,后手術很成功。術后一周,張老先生就可以站起來了。
有著20多年脊柱外科臨床經驗,并在國內率先開展脊柱機器人手術和數字骨科手術的桑宏勛,十分看好3D打印技術在骨科等外科領域的廣闊應用前景?!?D打印在術前規(guī)劃、術前教學、術中的導航和導板以及術后評估中發(fā)揮重要作用?!鄙:陝渍f,3D打印與臨床結合,使得臨床手術更加,實現(xiàn)量體裁衣,度身定做,解決了許多臨床上的各種難題。
目前,在臨床上,深圳不少醫(yī)院已經應用或正在開展臨床試驗的技術包括生理、病理模型3D打印,個性化導航導板3D打印、個性化植入物打印等。其中,深圳艾科賽龍科技有限公司自主研發(fā)的個性化導航導板3D打印已通過廣東省3類臨床醫(yī)療器械準入的審批,這也是我國被批準臨床應用的3D打印個性化導航導板,進一步推動了3D打印技術在臨床上的應用。