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首例!醫工合作個性化定制 3D打印為壞死骨頭換“梁”

2019-04-16 09:59:00 來源:三湘都市報

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左腳搭在右腿上,右腿又搭在左腿上,病床上輕松完成這些動作,今天出院的譚先生有些激動。因為股骨頭壞死,他一度被醫生建議做關節置換手術,可如今中南大學湘雅醫院骨科醫生在他髖關節內植入了一根鉭金屬,不但保住了這個關節,不久后他或許又可以行動自如了。

據介紹,譚先生接受的這個由國內團隊自主創新研發的3D打印個性化定制仿生骨小梁多孔鉭金屬支架植入手術,在世界范圍內尚屬首例,打破了國外的技術壟斷。

醫工合作個性化定制

鉭金屬“房梁”

2018年冬天開始,譚先生經常感覺腰背疼痛,輾轉好幾家醫院被確診為II期股骨頭壞死,當地醫生建議他做關節置換手術。39歲的譚先生希望保住自己的髖關節,于今年3月找到了湘雅醫院骨科主任胡懿郃教授。

胡懿郃教授表示,譚先生股骨頭里面的“房梁”骨小梁結構發生了損傷,但“房頂”還未發生塌陷,對于這種早期的、青壯年的患者來說,保髖治療是首選,這就需要用新的“房梁”來支撐,保持“房頂”不掉下來。

譚先生股骨頭的新“房梁”,是胡懿郃教授團隊自主研發的最新“秘密武器”——3D打印仿生骨小梁多孔鉭金屬支架。這一產品是國家重點研發計劃“3D打印個性化植入器械臨床應用研究與推廣”的成果,由中南大學粉末冶金國家重點實驗室和湘雅醫院骨科共同通過產學研醫平臺和醫工結合方式研發。

在胡懿郃教授的指導下,湘雅醫院骨科醫師、生物醫用材料博士后雷鵬飛組織醫工交互團隊通過精心設計和3D打印技術,為譚先生個性化定制了一根鉭金屬“房梁”。胡懿郃教授表示,通過與算法工程師緊密合作,根據譚先生骨小梁不規則的結構來設計,比起進口的鉭金屬棒規則的“蜂巢”型結構,彈性模量和表面摩擦系數與人體松質骨更為接近,可以更好地偽裝成骨小梁,誘導骨長入。

幾分鐘抵達病灶

半小時完成手術

為確保“房梁”植入精準,雷鵬飛博士后運用3D打印技術制造了一個“雙導向”手術導板,既可以精準定位手術入口和路線,又可以直達病灶。而在手術導板的指引下,“我們僅僅幾分鐘就到達病灶,將股骨頭內壞死的骨質從進針通道內取出,再植入鉭金屬棒,整個手術時間不到半個小時。”

4月9日,譚先生接受手術,術后第二天他就站起來了。

胡懿郃教授表示,股骨頭壞死是進展性的,目前發病機制不明,也沒有有效的根治方法。對于年輕的股骨頭壞死早期患者,希望能通過新的材料和手術方法,盡量保住他們的髖關節,延緩股骨頭壞死的速度,避免患者過早接受髖關節置換術。如果骨頭生長情況好,患者甚至可以不用接受髖關節置換術。

【編輯】盧小穎
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