3D打印的俩肘关节 一举干败类风湿性关节炎

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摄影 李成伟患者冷彩凤的肘关节已经能回弯。

3d打印技术呈现的图片

　　本报记者 于慧
　　拥有超能力，把钛合金植入人体，让它与身体其他组织完美组合，对于这样的场景，经常是出现在高科技电影中的片段。如今，这些形状各异的钛合金骨骼也正走进我们生活。近日，吉大二院骨科医院院长王金诚教授领衔的关节外科团队使用3D打印技术为一名女性类风湿患者成功实施双肘人工关节置换手术，让病人摆脱困扰25年的类风湿疼痛。
　　面对3D打印技术我们也迷糊了，这是啥？3D打印是简单用纸打出来的立体模型吗？这项技术的利用在医疗中还能治疗啥病？21日，本报记者在吉林大学第二医院采访我省第一例利用3D打印技术治好骨病的冷彩凤，探寻3D打印技术的真面目。
　　类风湿疼痛折磨25年
　　21日上午，吉大二院骨科医院三楼病房内，术后5天的患者冷彩凤正自己拿着水杯喝水。对于自己的这个小举动，平常人来说简直就不是个事儿，但在她的身上，却能用天翻地覆来形容。
　　48岁的冷彩凤是九台市人，像所有的农村家庭主妇一样，家里活、地头农活她一样也不能落。25年前，她的手指和脚趾总是在不经意间疼痛，以为是干活累的，她也没放心上，时间长，疼痛没减少，关节还跟着变形，到医院一查被确诊为类风湿性关节炎。“干农活有几个没有风湿的，我也没在意。”冷彩凤说。3年前，病情突然加重，她的膝关节和肘关节完全不能活动，整个右侧胳膊更是僵直不能动，左侧也只能简单活动，随着膝关节和肘关节的病变，她的生活也变得几乎不能自理，疼痛严重的时候，喝水、吃饭只能家人喂。“看，我现在都能摸到自己的眉毛了。”经过术后功能锻炼，冷彩凤肘关节有了明显变化。
　　说起自己的就医路，冷彩凤激动地说：“吉大二院骨科给了我第二次生命。”这不，随着她类风湿病情严重，整个人几乎“瘫”在床上，钱没少花、药没少吃，效果却不见起色。2013年7月，在朋友的介绍下，冷彩凤来到吉大二院骨科医院就诊，主治医生陈炳鹏经过诊断后为她进行双侧膝关节置换手术。那次，她不到20天就能下地行走，看着腿“解放”，冷彩凤活下去的勇气和信心也足了。
　　“私人定制”关节带出世界第一
　　腿能走了，双手还不能活动，为了彻底“解放”自己，今年2月中旬，她再次来到该院，准备接受肘关节置换手术。由于她的双肘关节病史长、破坏程度特别严重，再加上疼痛受限，让她双肘长时间不能活动，如果采用常规的假体关节，手术过程中很难实现骨骼的完全匹配，术后效果也不好。
　　就在冷彩凤认为自己手术“没戏”的时候，王金诚教授给她带来好消息。“采用3D打印技术置换双侧肘关节能得到很好的术后效果。”听到医生这么说，冷彩凤马上同意。接着，一场专属冷彩凤的“私人定制”手术也将开始。5月初，经过骨骼三维重建，冷彩凤所匹配的肘关节假体经过反复调试终于成型。早已准备好的医生王金诚、黄岚峰、陈炳鹏、马健超共同走进手术室，主刀王金诚教授为确保手术万无一失，更是一遍遍地看着患者血压、脉搏等监测情况、认真检查手术备品。
　　手术开始后，先从患者右臂开始，护士先将冷彩凤的右肘进行局部消毒。消毒完成后，王金诚教授提起手术刀，从患者的肘部后方切开约10厘米的切口。切口打开，眼前的状况与手术骨骼三维重建拍片预测的情景完全一样。王金诚利用精确的器械引导，将肱骨下端和尺骨上端进行切除，并为内置入人工肘关节创造条件。
　　随后，王金诚将3D打印的人工肘关节假体完全吻合地置入肱骨和尺骨之间，右臂的置换手术成功后，紧接着，王金诚教授再次为患者的左臂进行了3D肘关节置换手术。随着最后一针缝合，不仅实现我省第一例3D打印技术运用到双肘人工关节置换手术，还创造完成第一台双侧3D肘置换手术的世界纪录。
　　全靠钛合金 3D打印了
　　“我们这个技术已经创了世界纪录。”21日上午，参与手术的黄岚峰副教授提起冷彩凤那次手术，仍难以掩饰心中的激动和喜悦。他告诉记者，目前，在国内已有采用3D打印技术置换骨盆、肩关节、膝关节等成功案例，但用于肘关节置换的吉大二院骨科医院是国内首例。据了解，大家较为熟悉的3D打印技术是以塑料为材料，而在医学上，尤其是骨科领域，3D打印技术使用的材料是与人体高度相容的钛合金。钛合金3D打印技术的学名是电子束熔融（Electronbeammelting，EBM），这种技术可以将与人体高度相容的钛合金作为材料，通过对专业医学图像数据做进一步处理，用3D技术打印出与患者解剖结构高度一致的钛合金植入物。
　　例如，在骨科手术中，固定用的螺钉经常需要配合一块钢板使用，而如果用3D打印技术，可以在植入物上设计好螺纹，这样就不用再另外加一块钢板，植入物自身就固定了，这也是我们临床上追求的所谓零切迹，突出的东西越小也就意味着对周围组织血管的影响越小。
　　“3D打印”产品个顶个是“标准件”
　　面对3D打印技术，很多人还是存在疑问，这难道是打印出一张3D纸张吗？“错，3D不是一张纸，它在医疗骨骼运营中是一个立体的三维骨骼模型。”记者了解到，打印技术是根据患者实际情况进行“私人定制”，根据每个人关节尺寸的不同而打印出不同的关节，实现和满足患者个体差异化。
　　例如，我们每个人骨头长的都不一样，如果我们的某部位肢体受伤，需要手术治疗时，医生就会采用模型铸造出来受损肢体，根据个体差异，在手术过程中根据患者受伤骨骼具体情况，哪块不需要就削掉哪一块，哪里不够大再进行“缝补”，手术后的效果也将根据个体差异不同存在恢复好与坏的区别。
　　与之相比，3D打印技术就充分发挥它的优势，利用为患者进行骨骼三维CT检查，将数据传送给假体制作厂家，厂家将数据输入电脑，利用钛粉逐层微量地根据患者实际数据做出与人骨1:1比例的模型，可精确到与患者原生骨骼一样的尺寸。
　　这就意味着患者手术中所需要的假体，在手术前就能得到体外操作，让患者手术的时候，利用3D打印技术制作出来的骨骼手术植入人体后，就不需要手术时再进行任何的填补，不仅缩短手术时间，更加减少患者的痛苦和手术风险。
　　如果没有3D打印技术，我们身体里的骨关节闹毛病怎么办？采访中，记者了解到，我们每个人由于个体差异，每个人骨头长的都会不一样，如果身体中某根骨关节部位受损需要手术，医生就会采用适合大多数人使用所铸造出的假体“标准件”，手术过程中也将根据患者自身实际情况，“标准件”哪块多余就削掉哪一块，达到“非标件”能够为患者本人使用。这样一来，患者在手术过程中，就会因“标准件”跟自己不匹配而延长手术时间以及身体伤害。今后，有了3D打印技术就可以告别这些问题，看似对别人来说是“非标件”，但对患者本人来说却是百分百靠谱的“标准件”。
　　延伸阅读
　　3D打印技术是什么？
　　它是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
　　3D打印技术通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。2013年，北京大学第三医院就利用3D打印技术运用到脊柱外科手术中，为一位盆骨严重粉碎性骨折的病人接受骨科手术，患者得到了一个与自己盆骨解剖结构完全吻合的钛合金植入物，与碎骨完美贴合。法国技术人员，利用3D打印机和尼龙材料制作出面部外壳模具，再用硅胶为原材料制作出栩栩如生的3D打印鼻子，固定在病人脸上，帮助一位失去鼻子的病人找回了“鼻子”。