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世界首例:長征醫(yī)院用3D打印將患者全頸椎椎體換為鈦合金 

今年7月,28歲的小雯將7節(jié)頸椎骨中所有椎體,置換成了3D打印的鈦合金假體。這是全球首例全頸椎3D打印人工椎體置換手術(shù)。
戴著頸托的她剛從鬼門關(guān)回來。她被確診為軟骨肉瘤,巨大的腫瘤死死地盤踞在頸椎,第二節(jié)至第七節(jié)頸椎骨都被侵蝕。
軟骨肉瘤是一種極易復(fù)發(fā)的惡性腫瘤,對(duì)化療不敏感。切斷腫瘤“后路”的方法已是“華山一條路”:將6節(jié)頸椎骨整體切下,然后重建新的支架,來行使頸椎支撐腦袋的功能。
術(shù)后,在X光片里,小雯腦袋和身體之間的連接是前后兩段金屬。其中,作為主力支撐的3D鈦合金假體14厘米長,有著可以察覺的曲度。
長征醫(yī)院用3D打印將患者全頸椎椎體換為鈦合金 (1).jpg
小雯術(shù)后的X光片
上海長征醫(yī)院骨腫瘤外科的肖建如是這次手術(shù)的主刀。8月7日,在位于上海長征醫(yī)院的辦公室里,肖建如拿出小雯術(shù)后的X光照片,忍不住對(duì)記者說:“這個(gè)術(shù)后照片很漂亮?!?br /> 6節(jié),240斤,90%
肖建如是全國最知名的脊椎外科醫(yī)生之一,他的門外總是等有從全國各地跑來求醫(yī)的患者或患者家屬。
小雯是其中最兇險(xiǎn)的患者之一。起初,她沒有在意身體的一些警告,比如頸部疼痛、上肢無力。直到今年5月,病情嚴(yán)重到右手無法拿東西,她才做了詳細(xì)的檢查,并被診斷為軟骨肉瘤。
一般的病人,腫瘤會(huì)侵蝕2-4節(jié)椎體,但小雯的腫瘤卻已長滿她的6節(jié)頸椎,腫瘤還包繞椎動(dòng)脈及頸神經(jīng)根,進(jìn)行手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)很大,稍有不慎就會(huì)面臨癱瘓甚至死亡。而且,小雯重240斤,脖子粗短,給手術(shù)增加了難度。
知道小雯的特殊病情后,他對(duì)小雯說:“風(fēng)險(xiǎn)、難度肯定是極大的,這的確是挑戰(zhàn)性臨床難題,但我們一塊努力,畢竟你還這么年輕?!?br /> 盡管此前沒有做過這樣超常的全頸椎椎體置換,肖建如心里有底:長征醫(yī)院是亞洲最大的脊柱腫瘤中心,每年一千余臺(tái)脊柱腫瘤手術(shù)為他積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。
在小雯之前,2016年,肖建如帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成了一例從第三節(jié)頸椎到第一節(jié)胸椎的3D打印假體置換手術(shù)。
在將小雯推進(jìn)手術(shù)室前,肖建如估計(jì),成功率在90%左右。
手術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間:三周
手術(shù)正式實(shí)施前,肖建如團(tuán)隊(duì)花了三周時(shí)間在定制的人工椎體假體上。
在選材上沒有太多的猶豫,鈦合金是骨科植入物的首選材料。它不像不銹鋼那樣容易電解,人體會(huì)產(chǎn)生排異反應(yīng)。而且,鈦合金的強(qiáng)度和硬度較大。
接下來就是找到合適的假體了。這并不容易,因?yàn)榭缭降淖倒?jié)數(shù)多、位置特殊,能符合小雯需求的假體在市面上找不到現(xiàn)成的,需要量身定做。
長征醫(yī)院用3D打印將患者全頸椎椎體換為鈦合金 (2).jpg
左邊為根據(jù)小雯術(shù)前的頸椎打印的3D模型,圖中紅色粗管為頸動(dòng)脈,綠色為腫瘤,白色為頸椎;右邊為3D打印的鈦合金人工椎體,植入小雯脖內(nèi)的與圖中的幾乎相同。
肖建如向記者介紹,小雯的假體是從頸2節(jié)開始,頸2節(jié)和下面的5節(jié)椎骨不同,它承載和頸1側(cè)塊銜接的功能,所以人工椎體的頂端設(shè)計(jì)是“T型半弧形”斷面。
在假體的上端兩側(cè),留有兩個(gè)傾斜的螺釘孔,便于螺釘穿過,固定于頸1側(cè)塊上。而人工椎體的尾端有一個(gè)呈直角型的設(shè)計(jì),這樣3枚螺釘可以擰進(jìn)胸椎,螺釘?shù)穆菁y會(huì)起到很好的抗拔出效果。
至于選擇3D打印來制作,肖建如介紹,其優(yōu)點(diǎn)在于,假體可以做成海綿微孔的結(jié)構(gòu)。
“這個(gè)微孔和人的骨小梁空隙差不多大,這樣的話,臨近的骨頭會(huì)爬進(jìn)來,生長過來?!毙そㄈ缯f,在他們的設(shè)計(jì)中,他們會(huì)在手術(shù)中放一些同種異體骨粉進(jìn)入人工椎體,作為誘導(dǎo)。
最終,假體和人骨可以實(shí)現(xiàn)融合?!跋喈?dāng)于葡萄藤,你把藤架搭建好了,葡萄藤它就會(huì)爬進(jìn)來。”肖建如打比方說。
設(shè)計(jì)好后,肖建如連同小雯頸部的CT、磁共振圖像一起,交給了北京愛康醫(yī)療器材有限公司,雙方合作研發(fā)出了與小雯全頸椎椎體生理曲度、長度相匹配的定制人工椎體。
手術(shù)時(shí)間:13個(gè)小時(shí)
手術(shù)是在7月進(jìn)行,分兩次,共耗13個(gè)小時(shí)。
頸椎分前后,在前的是分節(jié)的椎體,在后的是椎弓及椎板棘突,前后環(huán)繞形成椎孔。上下貫通的椎管就是頸髓的所在之地。此外,椎體兩側(cè)長有橫突,左右橫突孔里穿插著兩條椎動(dòng)脈。
小雯的第一次手術(shù)是完成頸后路的切除和重建。具體而言,先從后側(cè),將全椎板及患側(cè)側(cè)塊切除,并進(jìn)行后方枕頸延至上胸椎的釘棒內(nèi)固定重建術(shù)。
隔一周后,再進(jìn)行第二次手術(shù),完成頸前路椎體及椎旁腫瘤的切除和重建。通過頸前路,肖建如團(tuán)隊(duì)將小雯頸2至頸7椎體及右側(cè)椎旁腫瘤整塊切除,置換上特制的3D打印鈦合金全頸椎人工椎體,上下兩端用螺釘固定,用作脖子的主力支撐。
長征醫(yī)院用3D打印將患者全頸椎椎體換為鈦合金 (3).jpg
腫瘤和椎骨整塊切除樣本
值得一提的是,在手術(shù)的過程中,肖建如團(tuán)隊(duì)都需要小心翼翼地將椎管中的硬膜囊和頸髓、橫突孔中的椎動(dòng)脈、頸神經(jīng)根游離出來,并確保它們完好無損。尤其是頸髓,一旦損傷易導(dǎo)致高位癱瘓。
肖建如告訴記者,小雯的腫瘤已經(jīng)侵蝕了一側(cè)的椎動(dòng)脈,因而取舍了這條椎動(dòng)脈,保留另一條健康的椎動(dòng)脈。
如今,手術(shù)已經(jīng)過去幾周,小雯的恢復(fù)情況良好,已經(jīng)可以自行下地走路。
但肖建如也對(duì)記者表示,做全頸椎椎體換,是為了超長巨大頸椎腫瘤切除后重建頸部的支撐功能。為了盡可能提高穩(wěn)固性,假體是一體式的,沒有人體頸椎中的椎間盤結(jié)構(gòu),所以靈活性被舍棄。如果小雯想轉(zhuǎn)動(dòng)脖子,她需要整個(gè)身體一起旋轉(zhuǎn)。
來源:澎湃新聞
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