打印|肿瘤不幸长在骨骼上是绝症吗?3D打印带来福音

本篇报道围绕2018年上海市科技进步奖一等奖项目《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》展开 , 该奖项由上海交通大学医学院附属第九人民医院郝永强教授领衔的团队获得 。
3D打印技术是国际前沿技术之一 , 从非金属到金属材料 , 从航空航天、国防军事到高端制造的金属部件 , 都可以看到3D打印的身影 。 与此同时 , 3D打印技术已经进军到医疗领域 。
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如果肿瘤不幸长在了骨盆上 , 该如何治疗呢?在几十年前 , 这属于医学绝症 , 仅有两条路供选择:第一是不进行手术 , 走向死亡;第二是选择手术 , 只能冒险进行四分之一半骨盆截肢 , 身体下半部的一半肢体被完全移除 , 术后能够幸存下来的患者的生活苦不堪言 , 既无法好好坐着 , 也无法好好站立 。 当下 , 即便在发达国家 , 这种疾病的保肢治疗也属于高风险、高难度、高并发症的手术 , 且治疗费用高昂 。
在中国上海 , 医学科学家巧妙利用3D打印技术攻克了骨盆肿瘤切除与保肢重建这一高难度的医学难题 , 他们通过3D打印技术快速打印出与骨盆肿瘤切除后缺损匹配的个性化重建假体 , 在手术切除肿瘤后精准安装 , 实现了骨科手术从传统的“削足适履”到个性化的“量体裁衣”治疗模式的重大突破 , 而假体费用相差无几 。
术后 , 病人可以回归正常生活 , 生活质量也无太大变化 。 研发的相关技术也已经被推广应用到绝大多数的骨科疾病的治疗中 , 上海交通大学医学3D打印创新研究中心(依托上海交通大学医学院附属第九人民医院3D打印中心)已在全国绝大多数省、直辖市、自治区成立了分中心 , 为全国各地患者带去了福音 。
关于如何利用3D打印技术攻克骨盆肿瘤切除问题 , 和小科一起来看看上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科专家、国家重点研发计划首席科学家郝永强教授的详细介绍吧~
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郝永强(左)、戴尅戎(中)、姜闻博(右)
骨盆肿瘤的治疗
曾是一个世界性难题
骨盆肿瘤手术曾被誉为骨科最高难度的手术 , 早期很多病人没能幸运地走下手术台 。
这是因为骨盆紧邻内含大小肠、膀胱及输尿管、子宫及卵巢输卵管(女性)的腹腔与盆腔 , 还有坐骨及股神经与腹主动静脉及髂总、髂外、髂内动静脉等神经血管 。 哪个器官都不允许损伤 , 否则就会危及生命 。 比如倘若肠子破了就会引起腹腔感染 , 有生命危险;如果腹主动脉破裂 , 在5~10分钟内 , 患者的血液就会流尽 。
手术步骤也异常复杂 , 在不损伤腹腔消化、泌尿、生殖等器官与坐骨神经、股神经及大血管等的前提下 , 找到并准确分离出骨盆肿瘤的外科边界并完整切除 , 再把准备好的个性化定制重建假体精准放置并准确安装 。
重建假体是第二大难关 , 因骨盆肿瘤切除后缺损形态各一、没有现成的假体可以提供 , 只能医工合作定制 。 过去这样的技术仅在少数发达国家能够实现 , 定制假体费用一般要在10万美元以上 , 定制周期一般需3个月左右 。 国内的骨肿瘤病人无法承受高昂的定制假体费用 , 时间上也等不起 。
骨盆肿瘤也是一个误诊率很高的疾病 , 病人大多有被误诊、漏诊的经历 。
郝永强介绍说 , 一位病人痔疮看了很久都没有好转 , 结果是骨盆肿瘤压迫了肠子 , 导致了痔疮的发生;有病人因为骨盆肿瘤挤压了肠道 , 引起了肠疝气 , 差点开错了刀;也有病人因为肿瘤压迫血管 , 导致腿部长期水肿 , 医生却始终无法找到发病原因;还有一些病人因为肿瘤压迫神经 , 导致下肢剧烈疼痛、麻木 , 却被误诊为腰椎间盘突出症 , 甚至去做了腰部手术 。
所以 , 一经确诊病人处于肿瘤中晚期的比例较高 。 此外 , 除原发性骨盆肿瘤外 , 大部分都是其他器官肿瘤转移到骨盆上的 , 比如70%左右的乳腺癌和前列腺癌患者都有可能发生骨骼转移 。
整体水平提升
骨骼疾病治疗跃上新台阶
20世纪70年代后期 , 戴尅戎院士就开始了骨关节个性化人工假体的设计、应用与转化研究 。
在一次国内人工关节学术会议上 , 戴尅戎与上海交通大学机械工程系的王成焘教授相识 , 从此开始了两人长达30多年的紧密合作 , 将计算机辅助设计引入个体化假体制造领域 , 初步建成了直接面向临床的个体化植入假体数字制造体系 。