3D打印技术辅助下的下肢矫形手术在惠州三院骨科医学中心成功开展!

2021-12-06 10:21 啸云3D打印
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近日,73岁古先生来到惠州市第三人民医院骨科医学中心门诊就诊,自诉约48年前不慎摔伤,当时感左大腿远端疼痛,不能站立及行走,膝关节功能活动受限。古先生在当地某医院手术治疗后出现左膝关节内翻畸形,左下肢较右下肢明显短缩,跛行,负重行走时左膝部疼痛。近5年行走时左膝关节疼痛加重,步行距离约500米,且大腿畸形及跛行,严重影响患者形象及生活。患者保守治疗仍无法缓解病痛,经多家医院就诊咨询及深思考虑后,专程来我院骨科医学中心门诊咨询骨科专家武明鑫教授。

武明鑫教授为其仔细体格检查,发现患者左大腿中下段外侧可见一处12cm陈旧性切口疤痕,膝关节内翻畸形,大腿中下段向外成角,膝关节内外侧局部压痛,内侧尤为明显,未触及骨擦感及反常活动,肌力Ⅳ级,肌张力降低,左下肢较右下肢缩短约5.0厘米。拍X射线片检查示:1.左股骨中下段骨质膨隆并股骨弯曲,考虑是左股骨中下段骨折畸形愈合。2.左侧膝关节退行性变。

患者左小腿短缩约5厘米

患者呈跛行步态

术前X线片(内翻成角30°)

术前X线片(向后成角17°)根据病史、查体及辅助检查,患者被诊断为“左侧股骨干骨折术后畸形愈合伴左侧膝关节继发性骨关节炎”。该病情已经严重影响患者的生活质量,武明鑫教授建议他住院行手术治疗,以缓解疼痛、矫正畸形,为日后行膝关节置换术奠定基础,提高生活质量。

患者入院后,主管医生完善相关检查,经术前讨论后武明鑫教授决定应用3D打印技术解决此类复杂疑难病例。

应用3D打印技术辅助下手术与传统手术有什么区别呢?

通过X线片、MRI得到的图像再具体也只是2D,当面对一些较为复杂的手术时,由于个体差异,可能导致手术过程没有预想那么准确。传统徒手截骨无法实现精准多平面矫正畸形,且创面大,手术时间长,可能增加手术并发症的发生。如果不慎损伤血管神经等重要组织,可能导致患者肢体功能受损,甚至危及生命。而应用3D打印技术的术前预演可以解决这一顾虑。

应用3D打印软件能够根据患者扫描出来的CT数据,重建出患者的骨骼模型,提前制作好一个患者1:1假体模型,医疗团队能够更为直观、严谨地进行术前讨论,同时可以在这个模型上预演手术,不仅能够更直观、精细地制定手术方案,还能通过不断练习发现问题并寻找出解决问题的方法,降低手术风险,保障手术质量。

运用3D打印软件在电脑上进行手术规划

术前3D打印1:1骨骼模型及术前规划(正侧位)根据患者的CT数据,重建的骨骼模型用于术前模拟,在软件端事先规划好截骨的位置以矫正肢体成角畸形、旋转与短缩,设计出截骨导板,经消毒灭菌后在手术中贴附相应骨骼部位,即可直接进行截骨。摆锯可以直接在截骨槽内截骨,并留出少量骨皮质,使得股骨在冠状位可以移动角度,然后用3D打印撑开器将截骨两端撑开。由于撑开器的两个平面是术前规划好的截骨角度面,术中可以根据截骨导板所提供的截骨角度进行完美贴合。撑开器撑开后股骨干达到对侧下肢对位对线,双下肢恢复到基本等长后,再进行接下来的股骨钢板螺钉内固定术。

武明鑫教授术前进行Workshop手术演示

应用截骨导板直接截骨(截骨前)

截骨后并用3D打印撑开器撑开(截骨后)经过了反复的术前模拟,医生团队对这台手术的技术难点有了充分的了解。在完善各项术前准备后,创伤骨科联合麻醉科、手术护理团队等医护团队为患者进行了这台手术。手术由武明鑫教授主刀,创伤骨科陈敏主治医师、创伤骨科黄昌辉主治医师担任助手。

术中,医疗团队按照预定手术思路,首先沿左大腿中下段外侧纵形作皮肤切口,安装股骨前方截骨导板,用摆锯沿截骨导板截断股骨畸形最大处,预留股骨干外侧部分皮质。然后用撑开器沿截骨端将其撑开并放置内侧楔形导板,在C臂机透视下见经截骨矫形后现股骨干向内、向后成角畸形基本恢复,力线基本纠正。最后进行左侧股骨钢板内固定术+左侧髂骨切除术用作移植物+左侧股骨植骨术+左侧股骨人工骨植骨术。整个手术过程非常顺利。

经过术后康复治疗,患者已逐步柱拐负重行走,顺利出院。待截骨端愈合后实现患者正常步态、自信满满“潇洒走一回”愿望。

术中截骨后影像

术中钢板螺钉固定后影像

术后体查左下肢短缩基本矫正

术后复查X线片影像(正位)

术后复查X线片影像(侧位)武明鑫教授介绍,3D打印技术在医疗临床的应用主要体现在个体化治疗上,3D打印技术以精确的三维物理模型,将复杂的骨质评估及分型变得简单容易,术前诊断更加明确,对患者的治疗也更加有的放矢。“通过此次手术,开创了惠州市第一例应用3D打印技术截骨导板多平面截骨矫治股骨干骨折畸形愈合手术,切实解决患者之所需,满足患者对美好生活向往。对于骨科手术来说,借助3D打印技术可以提高手术的精准度,缩短手术时间,从而减少出血和创伤。”武明鑫教授说。


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