華西醫(yī)院完成世界首例3D打印髕骨假體植入

近日，四川大學(xué)華西醫(yī)院骨科，一塊用3D打印技術(shù)制作的髕骨假體，被植入54歲的患者胥大姐的右腿膝蓋處，這塊由特殊金屬和塑料材質(zhì)所做成的“新骨頭”，取代了原本長滿了腫瘤的骨頭，還會和肌腱等重新生長在一起，讓胥大姐預(yù)后的膝關(guān)節(jié)仍然活動自如。手術(shù)前胥大姐并不知道，在自己膝蓋里的這塊金屬骨頭，是世界上第一例3D打印的髕骨假體。

患者髕骨骨腫瘤的檢查結(jié)果

兩年前，胥大姐確診骨巨細(xì)胞瘤，去年復(fù)發(fā)，髕骨上長滿了腫瘤，如果切除的話，胥大姐從此就與拐杖離不開了。四川大學(xué)華西醫(yī)院骨科屠重棋教授團(tuán)隊利用3D打印技術(shù)，為胥大姐重做了髕骨假體，保住了她的活動功能。據(jù)查詢國內(nèi)外相關(guān)論文和報道，此前未見過相關(guān)病例的報道。

患者術(shù)前照片，右膝上鼓有一個大包

骨癌手術(shù)后復(fù)發(fā)，切除髕骨面臨殘疾風(fēng)險
兩年前，家住巴中的胥大姐突然覺得右腿膝蓋特別疼，一直以為是關(guān)節(jié)炎，心里沒怎么在意，直到后來越來越疼，幾乎下不了地走路，這才去醫(yī)院做檢查，醫(yī)生發(fā)現(xiàn)，胥大姐的右腿膝蓋上的髕骨上長有腫瘤，確診為骨巨細(xì)胞瘤，建議她做手術(shù)。

“結(jié)果過了幾個月，又覺得不對勁，醫(yī)生說是復(fù)發(fā)了�！瘪愦蠼阏f，膝蓋上鼓起一個包，醫(yī)生建議觀察3個月，可能還是要做手術(shù)。不放心的家里人將胥大姐送到川大華西醫(yī)院骨科就診。

檢查發(fā)現(xiàn)，骨細(xì)胞瘤已經(jīng)長滿了胥大姐的髕骨，邊緣破壞，且有軟組織包塊�！皢渭兊卦俅喂纬�后植骨手術(shù)還是容易復(fù)發(fā)，最好是整塊切除髕骨。”川大華西醫(yī)院骨科副主任、主任醫(yī)師屠重棋教授介紹說，髕骨上的腫瘤，發(fā)病率低，所以通常的治療方式就是切除。但是整塊切除后，對于患者來說，行走功能必然受到影響�！皢渭兦谐龝�有一塊很大的缺損，沒辦法用力，至少是需要拄拐杖�！�

髕骨，也就是大家通常理解的膝蓋骨，連接了周圍重要的肌腱組織，既傳遞了肌肉力量，幫助完成了走路、下蹲等屈膝動作，又對膝關(guān)節(jié)形成保護(hù)作用，如果沒有髕骨，人體的活動功能就會受到影響。

3D打印髕骨模型CAD輔助設(shè)計和優(yōu)化

3D打印植入髕骨假體，數(shù)百微米的微孔幫助骨頭和金屬“長”在一起

“我們建議，用3D打印技術(shù)做一個假體，對于她來說，是最好的方案�！蓖乐仄逭f，經(jīng)過患者和家屬同意后，醫(yī)生根據(jù)胥大姐左腿髕骨的鏡像結(jié)構(gòu)，利用3D打印技術(shù)，“復(fù)制”了一個新的髕骨。

別看髕骨不過雞蛋大小，但其實結(jié)構(gòu)很復(fù)雜。屠重棋介紹說，髕骨是個不規(guī)則的三角形，有一定的弧度，且厚薄不一，因此，3D打印髕骨最難的部分，是對髕骨的測量，包括最大高、最大寬、最大厚、髕骨關(guān)節(jié)面高、髕骨內(nèi)關(guān)節(jié)面寬、髕骨外關(guān)節(jié)面寬等數(shù)據(jù)。屠重棋教授團(tuán)隊前期通過對健側(cè)髕骨解剖數(shù)據(jù)的測量，反向生成健側(cè)髕骨模型，計算機(jī)輔助設(shè)計不斷優(yōu)化，并將周圍重要肌肉、肌腱、韌帶等充分考慮進(jìn)去，形成最終的3D打印模型，完成“量體裁衣”特制，整個制作過程，差不多用了兩周時間。

“第一要考慮外形，第二是金屬厚度，能夠承受多大的力量不變形�！蓖乐仄逭f，同時，金屬直接和軟骨磨合很容易受損，因此使用了聚乙烯材質(zhì)的墊片，“這個墊片的柔軟度和軟骨很接近，即便以后發(fā)生磨損，更換墊片就是�！�

讓人覺得神奇的是，金屬材質(zhì)的新“髕骨”不僅僅是植入關(guān)節(jié)處，更重要的是，會和人體原有的軟組織“鉚合”，“紐扣式”地生長成為一體，“秘密武器”在于假體上無數(shù)個只有數(shù)百微米的細(xì)小的孔洞，“大的孔洞用于縫合，肌腱等軟組織會慢慢地長進(jìn)小微孔里，骨細(xì)胞、軟組織和原本的組織融為一體，就不會影響原來的活動功能了。”3D打印技術(shù)的“鉚合”，和骨科常用的“骨水泥”材料相比，除了不易松動外，使用壽命也更長，“理論上說，二三十年沒有問題�！�

4月3日，屠重棋團(tuán)隊為胥大姐做了手術(shù)，歷時2個小時。屠重棋說，經(jīng)過2至4周生長期，胥大姐就可以下地活動了，恢復(fù)期一般在1個月半至3個月，“未來正常的輕體力活動，完全沒有問題。”

胥大姐的腿部安裝有保護(hù)支架，幫助愈合

屠重棋檢查患者手術(shù)部位

華西醫(yī)院已完成50多例3D打印金屬假體植入
早在2015年10月，屠重棋教授團(tuán)隊就成功完成世界首例“3D打印保留膝關(guān)節(jié)脛骨干金屬骨小梁假體重建術(shù)”，為患有“骨母細(xì)胞型骨肉瘤”的19歲小伙保留了完好的膝關(guān)節(jié)功能，如今依然活動自如。

每個人的骨骼形態(tài)都存在差異，而傳統(tǒng)的骨關(guān)節(jié)假體和植入物都是成批制造的，固定型號的，因此很難做到與每個人匹配，這給手術(shù)帶來一些困難，而3D打印可以實現(xiàn)“個體化”，也就是根據(jù)你的骨骼形態(tài)設(shè)計制造符合你身體的假體。

屠重棋教授團(tuán)隊利用3D打印技術(shù)，成功完成各種生物型假體的定制并臨床應(yīng)用，截至目前，屠重棋教授及其團(tuán)隊已經(jīng)完成50余例3D打印金屬假體的植入，包括半腕關(guān)節(jié)金屬假體、半骨盆假體、距骨假體、跟骨假體、脛骨干假體、全尺骨假體等治療腫瘤性骨缺損。術(shù)后隨訪可見假體—骨界面已有骨長入，實現(xiàn)生物界面整合，手術(shù)效果達(dá)到預(yù)期。

成都商報客戶端記者 于遵素 攝影報道 部分圖片由受訪者提供
來源：成都商報