3D打印助力頸椎“換柱”——江西省人民醫(yī)院首創(chuàng)頸椎新術(shù)式

南極熊發(fā)現(xiàn),，3d打印打印在醫(yī)療上的應(yīng)用可謂是“風(fēng)生水起”，這項(xiàng)新興的技術(shù)在這個至人類有以來就存在的行業(yè)毫無不適感,。傳統(tǒng)頸椎手術(shù)存在一個取舍的抉擇：是要固定的牢還是要術(shù)后活動性能好,。好比魚與熊掌，二者不可得兼,。9月30日晚,，江西省人民醫(yī)院骨二科董謝平主任挑戰(zhàn)了世界醫(yī)學(xué)難題——頸椎前路雙側(cè)椎弓根螺釘固定，這次他運(yùn)用3D打印技術(shù),，他設(shè)計(jì)的新術(shù)式完美的兼顧了牢固與靈活兩個特點(diǎn),，為這一尚處探索階段的手術(shù)方式提供了嶄新的解決方案。

術(shù)前患處

術(shù)后情況

這例手術(shù)的患者是一名從新余轉(zhuǎn)至江西省人民醫(yī)院的男青年,，今年41歲,，不明原因發(fā)熱，肩背疼痛,，頸椎活動困難,，在新余住院一周依然無法確診。

恰逢董謝平在新余會診,，細(xì)看磁共振片發(fā)現(xiàn)了其上的蛛絲馬跡,，診斷為第5、6頸椎結(jié)核,。次日患者轉(zhuǎn)院到江西省人民醫(yī)院,，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)病情進(jìn)展迅猛，第5,、6頸椎已明顯破壞失穩(wěn),，壞死組織凸向椎管擠壓脊髓。所幸經(jīng)抗結(jié)核治療后癥狀迅速緩解,，不再發(fā)熱,，肩背痛消失，僵硬的頸椎也能自由旋轉(zhuǎn)了,，因此,，擬定維持頸椎牽引并抗結(jié)核治療兩周后再行前路病灶清除植骨內(nèi)固定手術(shù)。

與患者頸椎1:1打印出的模型

私人訂制出的釘?shù)缹?dǎo)板

釘?shù)缹?dǎo)板貼合在頸椎（模型）患處

盡管五,、六頸椎均還剩1/3的椎體尚未發(fā)生骨質(zhì)破壞,，但卻已被結(jié)核的炎癥所浸潤，原本全為松質(zhì)骨的椎體更無法對螺釘提供足夠的握持力,，因此,，難以僅做頸5、6椎體的病灶清除和兩者間的植骨融合,；不得不將頸5,、6全長切除，并將其兩端的健康的椎間盤一并切除,，用自體骨塊或鈦網(wǎng)加自體骨等填充缺損,、支撐在頸4椎體下緣和頸7椎體上緣之間，另用鋼板固定于4~7椎體前緣,，并在頸4和頸7椎體上各擰入兩枚約1.5cm的鎖定螺釘,。

如此就必須犧牲兩節(jié)頸椎的運(yùn)動單位進(jìn)行長節(jié)段固定。但跨距過大的鋼板,，其固定強(qiáng)度顯然不如短節(jié)段固定,，固定節(jié)段越長，劣勢越明顯,。長節(jié)段固定對頸椎的屈伸運(yùn)動影響也更大,，并且還可能因相鄰節(jié)段應(yīng)力集中而加速退變，甚至誘發(fā)相鄰節(jié)段的頸椎病等不良后果,。

傳統(tǒng)術(shù)式用長節(jié)段鋼板固定,，犧牲了頸椎功能

在看到患者復(fù)查的CT和MRI時，董謝平靈機(jī)一動——能否利用3D打印技術(shù),，設(shè)計(jì)并打印出一種植入物,，利用前路頸椎椎弓根螺釘這種最堅(jiān)強(qiáng)固定方式，僅進(jìn)行C5,、6兩節(jié)椎體之間融合的內(nèi)固定物呢,？

想到此處，董謝平立即著手繪制出設(shè)計(jì)草圖,，并與我國最早將3D打印技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床的蘇州云植醫(yī)學(xué)技術(shù)公司聯(lián)系,，指導(dǎo)公司和本院骨科生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)人員，48小時后,，就用鈦合金粉末打印出一款個體化定制的能“經(jīng)前路以雙側(cè)椎弓根釘固定的集人工椎體與鋼板于一體的新型植入物”,，同時設(shè)計(jì)并用尼龍打印出了“引導(dǎo)精準(zhǔn)鉆孔與病灶截骨的鉆孔導(dǎo)板和截骨導(dǎo)板”，以保證具有軸線唯一,、相互位置關(guān)系恒定的前路頸椎弓根釘?shù)赖娜斯ぷ刁w能按術(shù)前計(jì)劃精準(zhǔn)填入缺損的頸椎中,，并被4枚椎弓根螺釘同時固定住。

3D打印出的人工椎體與鋼板一體化金屬植入物

驚人療效
眼見著病情在入住江西省人民醫(yī)院后迅速緩解,，并親眼見到了董謝平用3D打印的金屬植入物和鉆孔導(dǎo)板與截骨導(dǎo)板所作的手術(shù)演示,，患者劉先生充分理解了創(chuàng)新技術(shù)帶來的益處及風(fēng)險，爽快地在臨床研究知情同意書等授權(quán)文書上簽字,，期待著手術(shù)的到來,。

國慶67周年前夜,，抗結(jié)核治療恰好兩周，手術(shù)在眾人的期盼中如期進(jìn)行了,。董謝平團(tuán)隊(duì)將頸5,、6椎間盤及相鄰椎體部分切除后，在殘留的頸5椎體上1/3與頸6椎體下1/3間嵌入人工椎體,，經(jīng)人工椎體上預(yù)置的4個椎弓根釘孔向5,、6雙側(cè)椎弓根內(nèi)各置入1枚螺釘。

術(shù)后病人一切正常,，無任何神經(jīng),、血管、食道損傷的表現(xiàn),，3天后就拔除引流管,，下地鍛煉了。影像顯示置釘位置良好,，假體貼服骨面,。劉先生父親表示，兒子恢復(fù)的很好,，沒有什么大礙,，“晚飯后居然一個人散步到八一橋下”了。

術(shù)中植入后情況

據(jù)南極熊了解,，手術(shù)前,，江西省人民醫(yī)院委托省級科技情報機(jī)構(gòu)進(jìn)行了查新檢索，初步認(rèn)定為世界首例,。

2008年奧地利學(xué)者Koller提出了經(jīng)前路頸椎弓根釘固定的技術(shù),，以期獲得最大固定強(qiáng)度。但該術(shù)式手術(shù)難度極大——鉆孔定位定向,、雙枚螺釘碰撞,、釘板難以鎖定、假體高凸骨面等問題使得其難以在臨床中應(yīng)用�,，F(xiàn)在以3D打印技術(shù)為代表的新興學(xué)科——數(shù)字骨科學(xué)為解決該問題交出了滿意答卷,。

這項(xiàng)具有多方面原始創(chuàng)新的特殊的手術(shù)，跟蹤了一門新學(xué)科——數(shù)字骨科學(xué),；發(fā)明了一款新產(chǎn)品——前路椎弓根釘固定的人工椎體,；創(chuàng)新了一項(xiàng)新術(shù)式——頸前路雙側(cè)椎弓根釘固定術(shù)；解決了一個新難題——頸前路椎弓根釘固定尤其是雙側(cè)置釘?shù)呐R床應(yīng)用,；創(chuàng)立了一種新模式——病變脊柱“超短節(jié)段”重建理念,；創(chuàng)造了一條新紀(jì)錄——48小時完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造。

術(shù)后一周,，患者頸椎功能恢復(fù)良好
董謝平表示：“3D打印不僅解決了精準(zhǔn)鉆孔,、雙釘碰撞,、貼服骨面等形狀結(jié)構(gòu)問題，其特有的制造方式更使得人工椎體具有接近人體松質(zhì)骨的低彈性模量,，又有利于骨組織長入的仿真骨小梁結(jié)構(gòu),。這些生物學(xué)特性是傳統(tǒng)機(jī)加工制造工藝無法實(shí)現(xiàn)的�,！�

初次嘗試頸椎創(chuàng)新術(shù)式取得了滿意的效果，有理由相信經(jīng)過進(jìn)一步改良,，這一術(shù)式將得到更廣闊的應(yīng)用,。手術(shù)的成功，病人的康復(fù),，是江西省人民醫(yī)院骨科學(xué)科強(qiáng)大臨床創(chuàng)新力的一次具體展示,，也從一個側(cè)面體現(xiàn)了江西省人民醫(yī)院研究型醫(yī)院建設(shè)中結(jié)出的豐碩成果，請關(guān)注南極熊3d打印網(wǎng),。

來源：江西省人民醫(yī)院新聞中心
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