四川华西医院屠重棋教授团队完成首例3D打印骶骨支撑体

来源：四川华西医院

近日，四川华西医院骨科骨与软组织肿瘤中心屠重棋教授团队在精准化治疗方面再次取得突破，成功完成世界首例3D打印定制化次全骶骨支撑体植入手术。

该患者为女性，66岁，10月前无明显诱因出现腰骶部疼痛，至2月前，疼痛进行性加重并逐渐出现行走无力，大小便失禁等症状。肿瘤呈“C”形包绕骶神经，完整切除肿瘤将导致骶1以下神经全部丧失功能，患者将终身扶双拐行走并大小便失禁，严重影响患者术后生存质量。同时，由于肿瘤已向上侵犯大半骶1椎体，肿瘤完整切除与后续功能重建的平衡也是一个巨大挑战。

图1：术前影像学检查可见骶骨巨大包块

目前，全骶骨假体已临床应用，但固定方式仍以腰骶髂固定为主，尚无3D打印类骨小梁界面促进骨愈合应用，且费用较高。考虑到肿瘤切除后仍有部分骶1与髂骨连接，屠重棋教授决定为患者个性化设计一套手术方案及定制假体，以期保留患者重要神经功能以及骶前支持带，并减少手术费用和缩短术后康复时间。经过1个多月的反复讨论、校对手术思路及假体设计，假体终于成型，最终获得手术成功。

图2：术前手术模拟及假体设计示意图

骶骨肿瘤通常累及骶神经，因此在此前的报道中，骶骨肿瘤的切除通常伴随着其中神经根的离断，这也带来了术后患者的严重功能障碍。同时，重建时为了腰骶稳定，通常需要应用椎弓根螺钉，这无疑加重了患者的经济负担。在这个案例中，屠重棋教授结合创伤外科和肿瘤外科的丰富经验，提出了“无瘤区”概念，采用分步切除的方案，灵活运用骶骨内、神经-骨间隙，逐层完成肿瘤暴露和神经松解，整个过程始终处于无瘤区内，最终达到完整切除肿瘤并保留骶前支持带和主要神经根的目的。在重建过程中，采用特化的3D打印定制假体，保留了脊柱前柱和后柱的稳定性，避免了椎弓根螺钉的使用。这项手术的完成反映了华西骨科人在疑难病例的诊治上不断进取探索的精神，这次手术的丰富经验为后续更进一步的研究奠定了坚实的基础。

图3：术后影像学可见假体安放满意，病人可早期下地锻炼

自2013年9月开始，四川大学华西医院骨科屠重棋教授团队充分结合多模态图像融合技术和3D打印技术，以3D打印手术导板、术前模型为切入点，逐步开展钛金属/陶瓷等复合材料3D打印的基础研究及精准定制化钛金属假体的临床应用研究。经过多年深耕，团队在3D打印生物型假体设计能力、假体生物力学评估水平及相应手术技术等领域处于国内开创性地位，填补了多个国内外3D打印假体应用空白，达到国际领先水平。自2015年10月实施世界首例“3D打印钛金属生物型胫骨干极限假体置换保膝手术”至今，已完成超过150例3D打印钛金属假体精准化设计及手术，所涉及的部位包括锁骨、肱骨、尺桡骨、腰骶椎、骨盆、股骨、髌骨、胫骨、距跟骨，相关设计及假体被推广应用于全国20多家大型综合性医院。其中值得强调的是，半骨盆假体置换超过50例，难度极高的超极限骨缺损保关节干假体置换20余例，均获得优异效果。团队共发表3D打印相关论文20余篇；获7项国家发明专利以及若干实用新型专利授权，其中1项获2018年全国精准医疗专利大赛第一名（唯一金奖）；2018年，成功获批“四川省劳模3D打印创新工作室”；2019年，获得“全球增材制造创新应用大赛”二等奖。团队的研究成果多次在ISOLS、EMSOS、SICOT、CSCO、COA等国内外高级别学术大会发言交流，获得学术界广泛赞誉。