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提起给人体装上3D打印的关节假体,你会想到什么?
记者想到了经典科幻电影《终结者》中施瓦辛格扮演的未来人,未来人长着人类的面庞,只有闪耀着寒光的机械臂透露他是一个对人类充满敌意的机器人。还有风靡全球的电视剧《西部世界》片头,一个个人形躯体在乳白色的池子里被制作出来,经过一番修饰,就会和真人无异。
影视剧里所描述的人造假体,总是带着令人恐惧的神秘感,酷炫的人造假体技术背后总是隐藏着邪恶。
而現实中呢? 3D 打印个性化关节假体,不是为了酷炫,而是为了抢救生命。
2019年5月15日上海展览中心,上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科郝永强教授登上领奖台,他领衔完成的项目《骨盆肿瘤精准切除与个性化功能重建的关键技术创新与推广应用》获得上海市科学技术进步奖一等奖。
上海第九人民医院是国内最早开展3D打印个性化关节假体探索的医院,从上世纪80年代开始,戴尅戎院士就已经通过医工合作开展了个性化人工关节的研发,奠定了 3D打印在骨科领域应用的基础。站在前辈的肩膀上,戴尅戎院士的弟子郝永强教授带领团队,继续在3D打印个性化关节假体的研发与临床转化应用上大胆开拓,应用3D打印技术首创3D打印模型、3D打印手术辅助导板、3D打印定制金属假体“三位一体”的骨盆肿瘤精准切除和个性化功能重建的治疗模式,让过去无法治疗或疗效不佳的严重骨盆疾病患者,有了更好的治疗效果和生活质量。为了真正实现“个性化”和“精准化”,郝永强教授团队自主研发医学图像处理软件和金属3D打印个性化骨盆重建假体。
经过多年的努力,3D打印个性化关节假体从一个理念、一种尝试,逐渐变成了如今临床上已经可以成熟应用的技术,而且,这一套成熟的技术及治疗模式已经被推广到国内其他医疗机构以及除了骨盆以外其他疾病的治疗中。
3D打印个性化关节假体,为骨盆肿瘤等过去无法治疗的骨科严重疾病找到了新的治疗方式,不仅给患者创造了生存下来的机会,也让很多原本生活质量很差的骨科疾病患者提高了生活质量。郝永强教授说,基于3D打印技术的个性化医疗,在一些疾病的治疗上能锦上添花,对某些疾病,就是救命的雪中送炭。
至今,郝永强教授团队已经为近200名患者实施了3D打印个性化金属骨盆功能重建,“三位一体”的创新治疗模式成功实现了从研究到临床的转化,使得中国在骨科3D打印个性化治疗上走到了世界前列。
骨盆肿瘤患者,绝望中有了希望
上海第九人民医院十号楼五层,玻璃门上 “3D 打印接诊中心”非常醒目,白色基调的室内空间,让人感受到“未来感”。记者走进一个房间,陈列架上摆放着大大小小的人体各个解剖部位的骨骼、关节模型,其中最多的是骨盆模型。骨盆模型每一个都不同,郝永强教授向记者介绍,这些模型就是根据患者真实的影像检查数据,通过计算机软件的计算和绘制以后,用 3D打印技术打印出患者1:1的骨关节模型。
记者看到,有的骨盆模型上有绿色标识的肿物,那就是患者真实的肿瘤形态。有了3D打印模型,肿瘤有多大、长在什么位置、与周围重要脏器、血管神经等之间是什么关系等等信息一目了然。郝永强教授介绍,这些模型是以往患者的模型,放在这里展示用来向大家介绍3D打印技术在骨科疾病治疗中是如何具体应用的——毕竟,3D打印与医学结合的新技术,初识者理解起来的确不容易。
今年33岁的陈蕾(化名),一开始也很难理解这项新技术究竟跟她的病有什么关系。但现在,当3D打印个性化关节假体成为她身体的一部分,真实地改变了她的生命质量,这个技术,就变得有了温度。
5年前,陈蕾因为患骨盆、髋关节及周围软组织恶性肿瘤,辗转从福建山区慕名到上海九院就诊。按照传统的观念,陈蕾的病情几乎没有办法医治,因为骨盆及髋关节肿瘤如果彻底切除,那么留下的巨大缺损很难有适当的办法修复,最终可能肿瘤没控制好,还带来严重的残疾。
经过影像学检查、骨与软组织肿瘤 MDT多学科讨论,郝永强教授为陈蕾制定了个性化手术规划,应用3D打印个性化骨盆模型、3D打印个性化手术辅助导板、3D打印个性化骨盆金属假体“三位一体”的个性化模式进行治疗。2014年,陈蕾接受了精准、完整切除骨盆、髋关节巨大肿瘤的手术,然后再接受了个性化保肢功能重建。
5年多过去了,作为两个孩子的母亲,陈蕾重新回到了正常的家庭生活中,享受现代医学创新带来的美好生活。
陈蕾的治疗过程体现的正是郝永强教授团队经过多年自主创新与转化的科研成果。如今,“骨盆肿瘤精准切除与个性化功能重建”这一由中国医生自主创新形成的关键技术,让中国的骨科肿瘤重建走在了世界前沿。
3D打印“三部曲”,实现个性化精准治理
如今,3D打印已经越来越普及,甚至在幼儿启蒙教育里都已经有了3D打印课程。诞生于上世纪80年代的3D打印技术最早被应用在航空航天领域,而在上海,上海九院骨科戴尅戎院士与上海交通大学王成焘教授医工结合、率先将3D打印与医学尤其是在骨科领域结合在一起,成为医学发展的新方向,实现了骨科手术由“削足适履”向个性化的“量体裁衣”转变。