3D打印实现肿瘤切除后个性化重建

骨肿瘤患者疾病情况个体差异大，关节周围、脊柱、骨盆等部位手术难度大，肿瘤切除后骨缺损的重建一直是外科医生面临的挑战，传统重建假体的局限性日益凸显。目前，骨肿瘤专业诊疗行为模式向精准化、个性化及数字化的方向发展，而山东大学齐鲁医院骨肿瘤科李振峰教授团队正在这条道路上加速前进。

2023年8月，潍坊市于大妈因右侧上臂肿胀疼痛一年多来山东大学齐鲁医院就诊，经过病史问诊、影像学检查和病理检查，诊断为右肱骨软骨肉瘤。由于肿瘤范围超过了肱骨全长的3/4，肿瘤突破了皮质骨形成巨大的软组织肿块，传统手术方式是截肢术。

△图片来源网络

而李振峰主任为这个家庭带来了新希望。李振峰同患者和家属详细沟通病情，介绍了目前3D打印定制超长肱骨节段半肩关节假体的优势，同时结合人工韧带重建软组织封套止点技术，确定了最终保肢手术方案。经过充分的术前准备和精细的术中操作，成功完成了手术。于大妈术后4天出院，术后肩肘关节功能恢复良好。

在长期、大量骨肿瘤患者切除重建临床经验的基础上，李振峰教授团队利用3D打印技术改变了骨肿瘤切除重建的传统概念，设计内部结构、表面形态、力学特性、初始固定和后期融合界面等方面，打印出与骨缺损形态匹配并具有相应的力学强度的假体，重建肿瘤切除后的骨缺损。

据李振峰介绍，通过有限元分析辅助建模来测试假体结构并进行优化，可以最大限度地减少对覆盖软组织的刺激、应力集中和应力屏蔽，表面改性帮助软组织长入，从而还原正常的解剖生理结构。为了达到即时和长期稳定的目标，生产具有复杂形状和内部多孔结构的植入物，其内部结构可控制在微米级别，多孔结构可以促进假体与剩余骨接触面的骨整合，促进早期骨长入，使假体拥有良好的机械生物学性能。“3D打印定制重建假体的准确性、稳定性、安全性特点使肿瘤精确切除和个性化重建成为现实。”李振峰说。

据了解，山东大学齐鲁医院李振峰教授团队设计开发了一系列的自主知识产权个性化骨盆、骶骨、髋关节、桡骨、胫骨、肋骨、股骨、肩胛骨等3D打印假体，部分假体专利已经获得转化，发表SCI论文10多篇，众多的骨肿瘤患者得以应用并获益。该团队长期从事3D打印方面的研究，经过多年深耕，在3D打印生物型假体设计能力、假体生物力学评估和基础研究水平等领域处于国内领先地位，填补了山东省3D打印假体应用空白，部分专利设计被推广应用于国内多家大型综合性医院。