13年前置换的髋关节假体移位、松动,将髋臼内侧磨坏,造成大量骨缺损。74岁老人因此无法站立、行走。近日武汉市第四医院(武汉市骨科医院)关节外科中心程文俊教授团队,成功利用人工智能结合个性化3D打印技术,为患者量身定制人工关节垫块,精准填充骨缺损,实现复杂髋关节精准化翻修,助力老人康复。
2011年黄婆婆因为髋关节坏死接受了左侧全髋关节置换手术。如今13年过去了,老人的左髋部再次出现疼痛,行走困难。为此,她来到武汉市第四医院关节外科中心主任程文俊教授的专家门诊。
经过查体和影像检查,发现患者髋关节假体磨损松动,髋臼内侧磨损严重,伴随髋臼周围大量骨溶解。程主任告诉黄婆婆和家人,只有通过髋关节翻修手术、重建稳固的髋关节假体才能解决疼痛问题并恢复功能。
可大量骨溶解、骨缺损给手术带来相当大的挑战。程文俊解释,髋关节翻修手术相对于初次髋节置换手术而言,由于病人的骨缺损并非千篇一律,它的几何和力学性质往往复杂,采用传统的假体翻修,其重建往往难以得到完美的实现。
为了更精确地实施手术,最大程度保障老人术后功能恢复,团队医生决定借助数字化技术辅助实施髋关节翻修手术。
术前团队医生对患者左侧髋关节三维CT影像进行数字化处理,利用医工交互软件,逆向模拟出病人真实的骨骼模型进行三维建模,用3D打印还原髋关节患处发现:常规的假体置入后,髋臼周围巨大的骨缺损难以得到完美的填充。但可以通过3D打印技术定制个性化的人工关假体组件,填充在骨缺损内,再植入常规假体,使人工关节得到长久的稳定和生存。
经过充分的术前准备,7月13下午,手术顺利开始,按照术前规划和模拟方案,取出假体、评估骨缺损、装上 “量身定制”的3D人工假体垫块填充骨缺损、置入合适假体......经过两个半小时的努力,手术按照术前规划顺利完成。
武汉市第四医院关节外科中心主任程文俊教授介绍,与传统手术中完全依靠医生的经验和主观判断相比,将3D打印技术应用于骨缺损评估、重建手术的个性化设计以及模拟手术的各个环节中,极大的提高了手术精准性和安全性,以及治疗效果。
据悉,此次手术采用的技术是武汉市医学科学研究“揭榜挂帅项目”之一,3D打印技术在骨科相关应用与研究的最新实践成果。该项目由武汉市第四医院院长夏平教授担任负责人,通过在“医工结合”领域持续探索,将3D打印定制式医疗器械应用于因四肢创伤、关节病、骨肿瘤等疾病导致的脊柱、关节等骨缺损患者,提高治疗的针对性和效果。
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