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,。”胥大姐說,，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�,！贝ù笕A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