本报讯(记者刘睿彻通讯员常宇)来自大冶六旬的纪先生患上腹主动脉瘤,笔直血管成了“九曲十八弯”,医生通过3D打印出和他实际瘤体一样大小的主动脉瘤模型,通过模型模拟手术,探明方向,为实际手术节省一半时间,相当于少拍100多张X光片。昨日,纪先生出院。
纪先生本身有先天性脊柱侧弯畸形,是名驼背老人。去年12月12日,他因为腹痛半个月到同济治病,被查出腹主动脉瘤。正常腹主动脉像笔直的树枝,直径最宽不超过4厘米。但是,纪先生血管扭曲膨胀,最宽的地方竟有10厘米,像弯曲的树枝上结了个瘤子,而脊柱侧弯将动脉瘤推挤到一边,造成进一步扭曲,使得腹主动脉形成3个接近90度的转弯,成了一个横躺的“S”。
动脉瘤超过6厘米,破裂的风险就很高。一旦破裂,随时有生命危险。这种情况,通常要进行开腹的大手术,家人担心身有残疾的纪先生受不了大手术,坚持要求做微创手术。
同济医院心脏大血管外科副主任医师郑智介绍,微创手术是通过一根导丝,穿行畸形血管,放置支架,堵死动脉瘤的血液供应,使其消亡。这也是一场“惊险之旅”。稍有不慎,就可能穿破血管,甚至引起瘤体破裂。
为了确保万无一失,专家们找到武汉金玺银杏工业设计中心,向其医学应用打印提供了动脉瘤的CT影像数据。技术人员再通过专业软件把数据变成3D打印能识别,经过12个小时的打印,与纪先生体内一样的“仿真动脉瘤”产生了。
记者看到,柔软洁白的“动脉瘤”模型及连接“血管”和实际血管结构一样,也是空心的。有了这样的仿真动脉瘤模型,医生事先在模型上将手术演练了一遍。动脉瘤扭曲严重,导丝从哪个血管“入口”进入最好;支架放置在哪里最稳定;支架多大最合适,支架放置的空间够不够;通过模拟手术探路,之前担心的三个关键难题都得到解决。
郑智表示,以前靠医生的想象力,在病人身上探路时间更长。
12月15日,手术开始,进行非常顺利。3小时完成,比通常5—6个小时节约近一半。微创介入手术是在X光下进行,由于时间节省,暴露在X光下的时间也缩短,相当于少拍了100多张X光,对医患双方辐射量都减少。
据了解,这也是我省首例3D打印主动脉瘤模型辅助手术。打印一个这样的动脉瘤需要7000元。目前3D打印的费用由科研经费支付,并没有增加患者负担。
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3D打印医疗应用日渐广泛
协和医院月均打印百余牙套
同济医院医生通过3D打印出的主动脉瘤模型
记者胡冬冬摄
记者梳理已有的报道发现,3D打印在医疗领域至少有三方面的应用。如果把运用的领域比作金字塔,目前包括江城医院在内,医疗界成熟的运用还是在第一层和第二层。
第一层:打印模型指导手术
骨科、口腔科应用最多
3D打印可将计算机影像数据信息形成实体结构,将影像的片子变成实体模型,用于医学教学和手术模拟。3D打印模型在江城多家医院特别是骨科、口腔科得到广泛运用。目前,已有同济、协和、武大人民医院,中南医院、普仁医院、广州军区武汉总医院、武大口腔医院,市儿童医院等多家医院运用。
去年3月,普仁医院曾为一名踝关节碎裂的患者打印骨折关节模型,发现其关节碎裂成18块,经过编号,指导手术接骨。比看平面的影像片子,手术更精准并节省时间。
武大口腔医院,对口腔颌面部受损的患者,通过3D打印出缺损的结构,指导精细的修补手术。本次同济医院手术打印动脉瘤模型,也是这种类型。
第二层:制作医疗器械和无生命的组织
为肢残儿童装上3D打印手
再是通过3D打印制作个性化医疗器械,如制作假肢。协和医院、市三医院为肢残儿童制作了3D打印手。
3D打印还能用于有组织功能的产品,比如下颌骨、颅骨。在协和医院,一个月平均能打印100多颗牙套。传统牙套,要先从嘴里取模,再找技师做,一周后才能镶上,有时还要反复来医院调整。3D打印只需用光学探头在嘴里扫描一下,收集数据经过电脑处理,3D打印出来,仅需一个多小时。更高级的种植牙,将来也有望用3D打印出来。不仅更匹配,还能降低高昂的费用。
对肿瘤手术后骨骼缺损的患者,国内已有医院尝试用3D打印的骨骼进行移植更换。不过,协和医院骨科叶哲伟教授表示,直接将3D打印的骨骼用于人体,审批程序复杂,涉及伦理问题,国内并不普及。
第三层:未来有希望打印出功能器官
如微型人体肝脏、人造血管
3D打印在医疗界运用的最高领域是打印组织和器官,如3D打印微型人体肝脏、人造血管。同济医院器官移植研究所所长陈知水教授认为,随着技术进步,十几年后,打印出真正的人体器官还是有希望的。
去年8月,湖北省数字化医疗与3D打印协同创新联盟成立,联盟的发起人、普仁医院骨科医师刘融介绍,联盟除了省内著名医院,也包括高校和企业,将推动3D打印在医疗领域“产学研”结合。
(记者刘睿彻莫梓芫通讯员尹茜孙晓言)
3D打印医疗应用现状
未来运用
第三层
未来有希望用3D打印微型人体肝脏、人造血管等。
打印出
功能器官
目前医疗界
成熟运用
第二层
为肢残儿童装上3D打印手;或用于有组织功能的产品,比如下颌骨、颅骨。
制作医疗器械
和无生命的组织
第一层
在江城多家医院特别是骨科、口腔科得到广泛运用,如对口腔颌面部受损的患者,通过3D打印出缺损的结构,指导精细的修补手术。
3D打印模型指导手术
制图夏洋