麥奇光：金屬3D打印在骨科中的應(yīng)用

在2024增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨增材制造產(chǎn)業(yè)年會論壇上，南方醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院副主任醫(yī)師麥奇光先生，做了題目為“金屬3D打印在骨科中的應(yīng)用”的報告。

麥奇光：各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家教授，各位企業(yè)的高管，各位兄弟姐妹們下午好，可能大家都是理工科的，我是唯一一個醫(yī)學(xué)出身的人，我是南醫(yī)三院骨科麥奇光醫(yī)生，我們主任上周心臟不舒服住院了，所以委托我來給大家講一下。

關(guān)于金屬3D打印在骨科中的應(yīng)用。

這個章節(jié)主要是講肘關(guān)節(jié)部分置換，治療肘關(guān)節(jié)缺損。首先看一個病例，29歲男性，因為肘關(guān)節(jié)畸形疼痛，乏力，活動障礙20多年來醫(yī)院看，其實中途去醫(yī)院看過，沒有醫(yī)院可以說給他治療，說沒有辦法了，他5歲的時候受傷了，受傷之后當時醫(yī)療條件有限，然后給他做了治療，做完治療之后手慢慢變形了，我們正常手其實是外翻的，因為我們提東西的時候不要碰到腳是外翻的，但是他反過來了，內(nèi)翻的，隨著時間的推移，他快30歲覺得肘關(guān)節(jié)很疼，活動的時候沒有什么力，我們來看看手的形狀，這個是往內(nèi)翻下去，活動50度左右，一動特別是拿重東西很不舒服，比較疼，活動范圍就是這樣的。

大概是40、50度左右，他的要求是這樣的，我的要求很簡單，就說不要那么痛了，看看能不能再好一點，畸形翻過來，他說有沒有方法可以解決一下？我說先拍個片看看，拍個片我們看到，那個肘關(guān)節(jié)有一側(cè)沒有發(fā)育的，兩個骨頭兩個平面，一個關(guān)節(jié)活動一個平面才可以活動，不在一個平面就擋住了，動不了。我們掃個CT看的很清楚，我們的骨科說白了從小到大沒有發(fā)育的，我們的肘關(guān)節(jié)小小的骨塊上進行活動，所以動一點點就動不了了。

怎么治呢？因為看過很多醫(yī)院了，我們想想醫(yī)療發(fā)展很快，二三十年之內(nèi)街上看不到一些畸形的人，因為我們骨科發(fā)展了。在之前，那種骨頭沒有了，真的無法治的，因為沒有矯形不了。目前有的是我們批量的關(guān)節(jié)置換的東西，如果給二十多歲做關(guān)節(jié)置換他肯定接受不了，為什么呢？手術(shù)太大了，我本來有一個關(guān)節(jié)是好的，這個關(guān)節(jié)是好的，你置換肯定受不了，目前隨著3D打印的發(fā)展，有3D打印發(fā)展，這個病人帶來了福音。

如果我們用3D打印把缺的東西補回來，那不就好了嗎？設(shè)置一個3D打印的假體，對側(cè)的CT做了一個鏡像，做了一個反的，反過來之后，一翻過來電腦上一模擬，骨頭的軸線從翻的變成正常了，變成正常了之后內(nèi)翻正過來了，同時我們假體的骨頭放進去的時候，我們整個在一個水平面上了，屈伸活動正常了。

所以我們設(shè)計一個假體，做一個動態(tài)的演示，看看手術(shù)可以不可以行。這個是一個手術(shù)演示示意圖，病人的軸線不對稱，活動受限，不在一個平面上，所以我們設(shè)計一個3D導(dǎo)板，設(shè)計的3D打印假體按照術(shù)前設(shè)計接骨完放回去，放回去之后考慮幾點問題，包括我們的骨頭愈合問題，生物力學(xué)穩(wěn)定的問題，肌腱重建問題之后，我們固定完，設(shè)計一些縫合孔，設(shè)計一些孔隙讓骨頭長進去的3D打印孔隙，我們放進去從內(nèi)翻糾正過來了，通過3D打印縫合基線孔再縫合上，這個手術(shù)就完成了。
我們增加一個東西，肌腱血管神經(jīng)有可能因為我們增加?xùn)|西變緊張了，我們進行一個肌肉的松減，達到一個比較好的效果。

這個是術(shù)中，松減完肌腱做出來了一個肘關(guān)節(jié)的功能，可以看到肘關(guān)節(jié)功能恢復(fù)正常了，做完這個手術(shù)我們看片子，基本上整個肘關(guān)節(jié)的軸線恢復(fù)正常了，除了多金屬假體其實和骨頭是一樣的，這個是術(shù)后復(fù)查的片子，我們X光片看基本上都恢復(fù)正常了。

還有一些病人，這個病人是2019年受傷的，那個時候很殘，車禍傷之后整個肘關(guān)節(jié)開放骨折，當時骨折的時候骨頭都丟了，沒有了。這個病人也是當時沒有辦法，沒有3D打印的技術(shù)，只能臨時放一塊，肘關(guān)節(jié)動不了的，然后一年多了，關(guān)節(jié)還是沒有的，關(guān)節(jié)缺損，然后關(guān)節(jié)動那么一點點，平時生活干不了重東西，我們3D打印模型可以看到，我們外側(cè)缺了一塊，3D打印臨床應(yīng)用之前，其實這個東西這個病無法處理的，說白了就是殘廢了，我們3D打印準備設(shè)計一個假體，這個骨頭有前有后，如果我們光把前面切了，不管后面，假體放不穩(wěn)，所以我們要截兩刀，前后截兩刀，這個接觸面積大了，他穩(wěn)定性高了，但是接骨難度就比之前高了，這個是我們的假體示意圖，里面缺了之后接骨，一前一后接完骨假體放進去，放進去之后，我們過快一點，這個是初步設(shè)計的一個假體模型，因為前面整個比較快，做假體拍CT，軟骨不顯影的，我們要測量寬度，做假體增加一點厚度加進去，做出來關(guān)節(jié)面假體增加一個毫米。

設(shè)計一些肌腱縫合孔，因為我們重新弄完之后結(jié)構(gòu)改變了，我們要把肌腱重建，同時設(shè)計一些孔隙結(jié)構(gòu)，因為我們之前很早進行3D打印，那個時候做鋼板，其實鈦合金3D打印非常好的，我們有的時候拍片子看的時候很多骨頭長在鋼板里面去了，為了讓骨頭更好長進去假體我們設(shè)計了一些孔隙結(jié)構(gòu)，甚至給骨頭安個家，讓骨頭長進去，包括肌腱也是一樣的，設(shè)計一些孔隙結(jié)構(gòu)，讓肌腱長的更好，做一些生物力學(xué)的研究。

還有我們打印假體，這個是初步打印的，這個是成品。成品打印出來之后我們有條件可以在體外先模擬一下手術(shù)看看結(jié)果導(dǎo)板好不好用，結(jié)構(gòu)完之后匹配很好的時候，我們就可以做手術(shù)了，做手術(shù)我們把原來放進去沒有用的一些東西拿出來，拿出來之后開始要接骨，按照術(shù)前結(jié)構(gòu)，保護好血管神經(jīng)，把骨頭接完之后，把假體放進去，看到肌腱縫合好，我們假體拍片出來其實就是金屬結(jié)構(gòu)，正常骨頭對比一模一樣的。

病人可以早期活動，這個術(shù)中關(guān)節(jié)活動的情況，做完手術(shù)基本上正常了，術(shù)后復(fù)查的情況，病人功能很好，很開心，做完3D打印恢復(fù)生活的。還有一些20多歲也是小時候受傷，這些都很可憐，那個時候醫(yī)療條件不好，這個病人很特別，他是外側(cè)沒有了，內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)挺好的，這個骨頭變長了，我們也是可以打印一個3D打印一個假體，但是打完之后這個骨頭長了，和上個一樣，如果是我互相謙讓，要不就外側(cè)小一點，要不就假骨頭小一點，但是沒有辦法，一定要短，不在一個平面上，如果不截斷就實現(xiàn)不了，我們也是一樣的設(shè)置一定假體，在這個地方做一個接骨，接骨完之后拍片看和正常的一樣，這個活動的很好，而且恢復(fù)正常了，骨頭全長好了，鋼板都拆了，假體不能拆。

這個病人也是外傷之前受傷之后無法處理，他除了外側(cè)沒有了，他部分骨頭也不見了，都丟了，傷的比較嚴重，我們打印一個外側(cè)，骨頭是不能去掉了，因為這個地方有一些肌腱附著沒有辦法，只能做一個假體，做完之后把原來的假體放進去之后，把原來的骨頭，設(shè)計一些孔隙結(jié)構(gòu)，方便骨頭長進去的，這個是打印的成品，時間的原因講快一點。

這個是把我們骨頭重新取的假骨，假體固定好了，一個術(shù)中的照片，術(shù)后固定完之后肌腱保留了，肌腱縫合好了，這個手術(shù)就完成了，你做一個關(guān)節(jié)屈伸，術(shù)后三個月情況都挺好的。

這個是一個富婆，請了一個司機后來被車撞了，撞到這個骨頭全沒有了，去過全國上海、北京很多家醫(yī)院都說治不了，回來廣州這邊看看能不能做3D打印，結(jié)果做了3D打印假體訂做了一個，整個關(guān)節(jié)縫合孔，骨頭的連接，鋼板固定，這個病人弄完之后，效果很好，最起碼日常生活不受影響。還有一些20多歲，這個是跳樓的小孩子，一言不合就跳，在學(xué)校里面跳，手摔的一塌糊涂，來醫(yī)院做完手術(shù)發(fā)現(xiàn)，還是缺骨頭的，沒有辦法給他做了一個假體加鋼板固定，還有肘關(guān)節(jié)還有下肢的，一個骨頭一半沒有了，他走不了路了，很慘，后來做了一個3D打印，受傷情況血肉模糊，骨頭都丟了，一年之后正常了，這個3D打印是真的很好。

小結(jié)一下，3D打印可以快速重建關(guān)節(jié)缺損，實現(xiàn)局部的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和關(guān)節(jié)早期功能斷裂，我們注意設(shè)計的時候一定要對策好，把韌帶重建，還有一定要穩(wěn)定，目前來講3D打印是剛起步，病人特別少，如果真的有問題還是要治療的，相信未來生物打印各式各樣的生物打印再進一步發(fā)展，這個病人會更受益。