轻度代偿性脊柱侧凸可以通过3D打印矫形鞋垫矫正

来源：九院3D打印中心王金武团队

跟骨外翻是指跟骨向外倾斜，即足部内侧的跟骨边缘离地面较近，外侧的跟骨边缘离地面较远。

脊柱侧凸是指脊柱的一个或数个节段在冠状面上偏离身体中线向侧方弯曲，形成具有弧度的脊柱畸形，常伴有脊柱旋转，肋骨左右高低不等平、骨盆旋转倾斜等。

△（A）跟骨外翻

△（B）脊柱侧凸

跟骨外翻与脊柱侧凸之间的相关性
跟骨外翻可能是由于足部骨骼、肌肉或韧带的发育异常或受伤引起的，常见于足部扁平、过度内翻或足弓过低的患者。一项研究认为特发性跟骨外翻角与脊柱侧凸之间存在正相关关系。跟骨外翻角的增加会对骨盆对齐和站立姿势的稳定性产生负面影响，引起代偿性脊柱侧凸。此外，还可显著增加站立位的髋关节屈曲、髋关节内旋、胸侧倾和轴向旋转。

因此，对于患有跟骨外翻和脊柱侧凸的患者，应该进行全面的评估和治疗。物理治疗和佩戴矫形器等非手术治疗方法可以帮助改善足部和脊柱的姿势和稳定性，从而减少脊柱侧凸的风险。对于严重的跟骨外翻及脊柱侧凸，可能需要手术治疗来恢复正常形态和功能。

3D打印矫形鞋垫

矫形鞋垫是一种常用的非手术治疗方法，可以用于治疗跟骨外翻和轻度脊柱侧凸。上海交通大学医学院附属第九人民医院3D打印接诊中心戴尅戎院士、王金武教授团队根据伴随脊柱侧凸的扁平足患者足部扫描、足底压力及人体生物力学特征进行个性化设计，制造出鞋垫的网格拓扑结构，通过3D打印技术制作矫形鞋垫。矫形鞋垫可控制足部内外侧压力分布，从而减少对脊柱姿势的不良影响，降低脊柱侧凸的风险，对于轻度代偿性脊柱侧凸可以通过3D打印矫形鞋垫矫正。矫形鞋垫的治疗效果需要长期的治疗和定期的随访，根据3D打印材料疲劳特性和力学性能，一般建议3个月更换一次3D打印矫形鞋垫，以确保治疗效果的持久性和稳定性。

△足部3D扫描

△足部3D模型

△3D打印矫形鞋垫个性化设计

3D打印矫形鞋垫矫正轻度脊柱侧凸案例
患者朱某，男性，11岁，鞋垫穿戴时间8个月余，有效改善后跟外翻及脊柱侧凸。

△3D打印矫形鞋垫治疗前

△3D打印矫形鞋垫治疗后

患者后跟外翻角度

△3D打印矫形鞋垫治疗前

△3D打印矫形鞋垫治疗后

患者脊柱X光片

专家介绍
王金武，医学博士，上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科主任医师，上海交通大学医学院教授，上海交通大学生物医学工程学院兼职研究员，博导及博士后导师。十三五和十四五科技部二个国家重点研发计划首席科学家，上海交通大学转化医学研究院首席科学家，第五届“卓越建树”人民名医。转化医学国家重大科技基础设施（上海）创新医疗器械注册研究与临床转化服务中心主任、数字医疗与生物3D打印实验室主任，数字医学临床转化教育部工程研究中心副主任，民政部智能控制与康复技术重点实验室副主任，中华医学会上海市数字医学专科分会候任主任委员，中华医学会数字骨科创伤与关节委员会副主任委员，国家食品药品监督管理总局（NMPA）评审专家，上海市优秀技术带头人，上海市卫健委骨与关节康复医学科重点学科带头人，上海市临床康复领军人才，上海市康复医学工程研究会理事长，上海康复辅具与老年福祉产业技术创新战略联盟副理事长兼秘书长，中华医学会医学工程学分会数字骨科专委会副主任委员，中国研究型医院学会运动医学专业委员会副主任委员，中国生物材料学会生物材料先进制造分会副主任委员，中国医药生物技术协会3D 打印技术分会副主任委员。长期致力于骨关节外科、数字医学、骨关节生物3D打印及骨科康复领域，生物3D打印项目获《Nature》专题报道。先后承担了包括十三五科技部重点研发计划（生物3D打印）、十四五科技部重点研发计划（数字医学与微纳米生物材料）、科技部“863”“973”子课题等国家级课题9项。承担中国工程科技发展战略咨询项目。完成的“3D打印月骨”是人体3D打印最小的关节之一，该成果已申报并获得专利，同时临床进行转化应用。参编专著15部，主编或者副主编专著8部、主译及副主译各1部，第一作者或通信作者发表包括Nature与Science旗下子刊等高影响因子论文90余篇。在上海交大设立数字医学与3D打印前沿医工交叉转化研究生课程。以第一完成人获得2022年度上海市技术发明一等奖，项目名称“四肢骨关节炎的数字化诊疗关键技术与装备开发”。荣获上海医学科技一等奖、上海康复医学科技一等奖和中华医学科技进步一等奖、江苏医学科技奖、吉林省科学技术一等奖等。
在戴尅戎院士的指导与支持下，率先申请到国内第一个3D打印医疗器械注册证，也是注册人制度下第一张隶属上海交通大学的科研型企业转化的3D打印医疗器械注册证。
专长：复杂的肩关节周围骨折的微创治疗；肩关节镜下肩袖损伤与肩关节不稳的微创治疗；肩肘关节置换；3D打印康复辅具与骨关节内植物3D打印的临床转化，通过显微外科和定制式人工关节技术进行肩关节肿瘤的保肢治疗。