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(huì)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(bào)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(gè)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(lái)給大家講一下。

關(guān)于金屬3D打印在骨科中的應(yīng)用。

這個(gè)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(gè)病例，29歲男性，因?yàn)橹怅P(guān)節(jié)畸形疼痛，乏力，活動(dòng)障礙20多年來(lái)醫(yī)院看，其實(shí)中途去醫(yī)院看過(guò)，沒(méi)有醫(yī)院可以說(shuō)給他治療，說(shuō)沒(méi)有辦法了，他5歲的時(shí)候受傷了，受傷之后當(dāng)時(shí)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(shí)是外翻的，因?yàn)槲覀兲釚|西的時(shí)候不要碰到腳是外翻的，但是他反過(guò)來(lái)了，內(nèi)翻的，隨著時(shí)間的推移，他快30歲覺(jué)得肘關(guān)節(jié)很疼，活動(dòng)的時(shí)候沒(méi)有什么力，我們來(lái)看看手的形狀，這個(gè)是往內(nèi)翻下去，活動(dòng)50度左右，一動(dòng)特別是拿重東西很不舒服，比較疼，活動(dòng)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(jiǎn)單，就說(shuō)不要那么痛了，看看能不能再好一點(diǎn)，畸形翻過(guò)來(lái)，他說(shuō)有沒(méi)有方法可以解決一下？我說(shuō)先拍個(gè)片看看，拍個(gè)片我們看到，那個(gè)肘關(guān)節(jié)有一側(cè)沒(méi)有發(fā)育的，兩個(gè)骨頭兩個(gè)平面，一個(gè)關(guān)節(jié)活動(dòng)一個(gè)平面才可以活動(dòng)，不在一個(gè)平面就擋住了，動(dòng)不了。我們掃個(gè)CT看的很清楚，我們的骨科說(shuō)白了從小到大沒(méi)有發(fā)育的，我們的肘關(guān)節(jié)小小的骨塊上進(jìn)行活動(dòng)，所以動(dòng)一點(diǎn)點(diǎn)就動(dòng)不了了。

怎么治呢？因?yàn)榭催^(guò)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?yàn)槲覀児强瓢l(fā)展了。在之前，那種骨頭沒(méi)有了，真的無(wú)法治的，因?yàn)闆](méi)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(lái)有一個(gè)關(guān)節(jié)是好的，這個(gè)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(gè)病人帶來(lái)了福音。

如果我們用3D打印把缺的東西補(bǔ)回來(lái)，那不就好了嗎？設(shè)置一個(gè)3D打印的假體，對(duì)側(cè)的CT做了一個(gè)鏡像，做了一個(gè)反的，反過(guò)來(lái)之后，一翻過(guò)來(lái)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(guò)來(lái)了，同時(shí)我們假體的骨頭放進(jìn)去的時(shí)候，我們整個(gè)在一個(gè)水平面上了，屈伸活動(dòng)正常了。

所以我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)假體，做一個(gè)動(dòng)態(tài)的演示，看看手術(shù)可以不可以行。這個(gè)是一個(gè)手術(shù)演示示意圖，病人的軸線不對(duì)稱，活動(dòng)受限，不在一個(gè)平面上，所以我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)3D導(dǎo)板，設(shè)計(jì)的3D打印假體按照術(shù)前設(shè)計(jì)接骨完放回去，放回去之后考慮幾點(diǎn)問(wèn)題，包括我們的骨頭愈合問(wèn)題，生物力學(xué)穩(wěn)定的問(wèn)題，肌腱重建問(wèn)題之后，我們固定完，設(shè)計(jì)一些縫合孔，設(shè)計(jì)一些孔隙讓骨頭長(zhǎng)進(jìn)去的3D打印孔隙，我們放進(jìn)去從內(nèi)翻糾正過(guò)來(lái)了，通過(guò)3D打印縫合基線孔再縫合上，這個(gè)手術(shù)就完成了。
我們?cè)黾右粋�(gè)東西，肌腱血管神經(jīng)有可能因?yàn)槲覀冊(cè)黾訓(xùn)|西變緊張了，我們進(jìn)行一個(gè)肌肉的松減，達(dá)到一個(gè)比較好的效果。

這個(gè)是術(shù)中，松減完肌腱做出來(lái)了一個(gè)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(gè)手術(shù)我們看片子，基本上整個(gè)肘關(guān)節(jié)的軸線恢復(fù)正常了，除了多金屬假體其實(shí)和骨頭是一樣的，這個(gè)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(gè)病人是2019年受傷的，那個(gè)時(shí)候很殘，車禍傷之后整個(gè)肘關(guān)節(jié)開放骨折，當(dāng)時(shí)骨折的時(shí)候骨頭都丟了，沒(méi)有了。這個(gè)病人也是當(dāng)時(shí)沒(méi)有辦法，沒(méi)有3D打印的技術(shù)，只能臨時(shí)放一塊，肘關(guān)節(jié)動(dòng)不了的，然后一年多了，關(guān)節(jié)還是沒(méi)有的，關(guān)節(jié)缺損，然后關(guān)節(jié)動(dòng)那么一點(diǎn)點(diǎn)，平時(shí)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(shí)這個(gè)東西這個(gè)病無(wú)法處理的，說(shuō)白了就是殘廢了，我們3D打印準(zhǔn)備設(shè)計(jì)一個(gè)假體，這個(gè)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(gè)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(gè)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(jìn)去，放進(jìn)去之后，我們過(guò)快一點(diǎn)，這個(gè)是初步設(shè)計(jì)的一個(gè)假體模型，因?yàn)榍懊嬲麄�(gè)比較快，做假體拍CT，軟骨不顯影的，我們要測(cè)量寬度，做假體增加一點(diǎn)厚度加進(jìn)去，做出來(lái)關(guān)節(jié)面假體增加一個(gè)毫米。

設(shè)計(jì)一些肌腱縫合孔，因?yàn)槲覀冎匦屡�完之后結(jié)構(gòu)改變了，我們要把肌腱重建，同時(shí)設(shè)計(jì)一些孔隙結(jié)構(gòu)，因?yàn)槲覀冎�前很早進(jìn)行3D打印，那個(gè)時(shí)候做鋼板，其實(shí)鈦合金3D打印非常好的，我們有的時(shí)候拍片子看的時(shí)候很多骨頭長(zhǎng)在鋼板里面去了，為了讓骨頭更好長(zhǎng)進(jìn)去假體我們?cè)O(shè)計(jì)了一些孔隙結(jié)構(gòu)，甚至給骨頭安個(gè)家，讓骨頭長(zhǎng)進(jìn)去，包括肌腱也是一樣的，設(shè)計(jì)一些孔隙結(jié)構(gòu)，讓肌腱長(zhǎng)的更好，做一些生物力學(xué)的研究。

還有我們打印假體，這個(gè)是初步打印的，這個(gè)是成品。成品打印出來(lái)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(shí)候，我們就可以做手術(shù)了，做手術(shù)我們把原來(lái)放進(jìn)去沒(méi)有用的一些東西拿出來(lái)，拿出來(lái)之后開始要接骨，按照術(shù)前結(jié)構(gòu)，保護(hù)好血管神經(jīng)，把骨頭接完之后，把假體放進(jìn)去，看到肌腱縫合好，我們假體拍片出來(lái)其實(shí)就是金屬結(jié)構(gòu)，正常骨頭對(duì)比一模一樣的。

病人可以早期活動(dòng)，這個(gè)術(shù)中關(guān)節(jié)活動(dòng)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(shí)候受傷，這些都很可憐，那個(gè)時(shí)候醫(yī)療條件不好，這個(gè)病人很特別，他是外側(cè)沒(méi)有了，內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)挺好的，這個(gè)骨頭變長(zhǎng)了，我們也是可以打印一個(gè)3D打印一個(gè)假體，但是打完之后這個(gè)骨頭長(zhǎng)了，和上個(gè)一樣，如果是我互相謙讓，要不就外側(cè)小一點(diǎn)，要不就假骨頭小一點(diǎn)，但是沒(méi)有辦法，一定要短，不在一個(gè)平面上，如果不截?cái)嗑蛯?shí)現(xiàn)不了，我們也是一樣的設(shè)置一定假體，在這個(gè)地方做一個(gè)接骨，接骨完之后拍片看和正常的一樣，這個(gè)活動(dòng)的很好，而且恢復(fù)正常了，骨頭全長(zhǎng)好了，鋼板都拆了，假體不能拆。

這個(gè)病人也是外傷之前受傷之后無(wú)法處理，他除了外側(cè)沒(méi)有了，他部分骨頭也不見(jiàn)了，都丟了，傷的比較嚴(yán)重，我們打印一個(gè)外側(cè)，骨頭是不能去掉了，因?yàn)檫@個(gè)地方有一些肌腱附著沒(méi)有辦法，只能做一個(gè)假體，做完之后把原來(lái)的假體放進(jìn)去之后，把原來(lái)的骨頭，設(shè)計(jì)一些孔隙結(jié)構(gòu)，方便骨頭長(zhǎng)進(jìn)去的，這個(gè)是打印的成品，時(shí)間的原因講快一點(diǎn)。

這個(gè)是把我們骨頭重新取的假骨，假體固定好了，一個(gè)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(gè)手術(shù)就完成了，你做一個(gè)關(guān)節(jié)屈伸，術(shù)后三個(gè)月情況都挺好的。

這個(gè)是一個(gè)富婆，請(qǐng)了一個(gè)司機(jī)后來(lái)被車撞了，撞到這個(gè)骨頭全沒(méi)有了，去過(guò)全國(guó)上海、北京很多家醫(yī)院都說(shuō)治不了，回來(lái)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(gè)，整個(gè)關(guān)節(jié)縫合孔，骨頭的連接，鋼板固定，這個(gè)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(gè)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(lái)醫(yī)院做完手術(shù)發(fā)現(xiàn)，還是缺骨頭的，沒(méi)有辦法給他做了一個(gè)假體加鋼板固定，還有肘關(guān)節(jié)還有下肢的，一個(gè)骨頭一半沒(méi)有了，他走不了路了，很慘，后來(lái)做了一個(gè)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(gè)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(shí)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(jì)的時(shí)候一定要對(duì)策好，把韌帶重建，還有一定要穩(wěn)定，目前來(lái)講3D打印是剛起步，病人特別少，如果真的有問(wèn)題還是要治療的，相信未來(lái)生物打印各式各樣的生物打印再進(jìn)一步發(fā)展，這個(gè)病人會(huì)更受益。