麦奇光：金属3D打印在骨科中的应用

在2024增材制造产业发展论坛暨增材制造产业年会论坛上，南方医科大学第三附属医院副主任医师麦奇光先生，做了题目为“金属3D打印在骨科中的应用”的报告。

麦奇光：各位领导、各位专家教授，各位企业的高管，各位兄弟姐妹们下午好，可能大家都是理工科的，我是唯一一个医学出身的人，我是南医三院骨科麦奇光医生，我们主任上周心脏不舒服住院了，所以委托我来给大家讲一下。

关于金属3D打印在骨科中的应用。

这个章节主要是讲肘关节部分置换，治疗肘关节缺损。首先看一个病例，29岁男性，因为肘关节畸形疼痛，乏力，活动障碍20多年来医院看，其实中途去医院看过，没有医院可以说给他治疗，说没有办法了，他5岁的时候受伤了，受伤之后当时医疗条件有限，然后给他做了治疗，做完治疗之后手慢慢变形了，我们正常手其实是外翻的，因为我们提东西的时候不要碰到脚是外翻的，但是他反过来了，内翻的，随着时间的推移，他快30岁觉得肘关节很疼，活动的时候没有什么力，我们来看看手的形状，这个是往内翻下去，活动50度左右，一动特别是拿重东西很不舒服，比较疼，活动范围就是这样的。

大概是40、50度左右，他的要求是这样的，我的要求很简单，就说不要那么痛了，看看能不能再好一点，畸形翻过来，他说有没有方法可以解决一下？我说先拍个片看看，拍个片我们看到，那个肘关节有一侧没有发育的，两个骨头两个平面，一个关节活动一个平面才可以活动，不在一个平面就挡住了，动不了。我们扫个CT看的很清楚，我们的骨科说白了从小到大没有发育的，我们的肘关节小小的骨块上进行活动，所以动一点点就动不了了。

怎么治呢？因为看过很多医院了，我们想想医疗发展很快，二三十年之内街上看不到一些畸形的人，因为我们骨科发展了。在之前，那种骨头没有了，真的无法治的，因为没有矫形不了。目前有的是我们批量的关节置换的东西，如果给二十多岁做关节置换他肯定接受不了，为什么呢？手术太大了，我本来有一个关节是好的，这个关节是好的，你置换肯定受不了，目前随着3D打印的发展，有3D打印发展，这个病人带来了福音。

如果我们用3D打印把缺的东西补回来，那不就好了吗？设置一个3D打印的假体，对侧的CT做了一个镜像，做了一个反的，反过来之后，一翻过来电脑上一模拟，骨头的轴线从翻的变成正常了，变成正常了之后内翻正过来了，同时我们假体的骨头放进去的时候，我们整个在一个水平面上了，屈伸活动正常了。

所以我们设计一个假体，做一个动态的演示，看看手术可以不可以行。这个是一个手术演示示意图，病人的轴线不对称，活动受限，不在一个平面上，所以我们设计一个3D导板，设计的3D打印假体按照术前设计接骨完放回去，放回去之后考虑几点问题，包括我们的骨头愈合问题，生物力学稳定的问题，肌腱重建问题之后，我们固定完，设计一些缝合孔，设计一些孔隙让骨头长进去的3D打印孔隙，我们放进去从内翻纠正过来了，通过3D打印缝合基线孔再缝合上，这个手术就完成了。
我们增加一个东西，肌腱血管神经有可能因为我们增加东西变紧张了，我们进行一个肌肉的松减，达到一个比较好的效果。

这个是术中，松减完肌腱做出来了一个肘关节的功能，可以看到肘关节功能恢复正常了，做完这个手术我们看片子，基本上整个肘关节的轴线恢复正常了，除了多金属假体其实和骨头是一样的，这个是术后复查的片子，我们X光片看基本上都恢复正常了。

还有一些病人，这个病人是2019年受伤的，那个时候很残，车祸伤之后整个肘关节开放骨折，当时骨折的时候骨头都丢了，没有了。这个病人也是当时没有办法，没有3D打印的技术，只能临时放一块，肘关节动不了的，然后一年多了，关节还是没有的，关节缺损，然后关节动那么一点点，平时生活干不了重东西，我们3D打印模型可以看到，我们外侧缺了一块，3D打印临床应用之前，其实这个东西这个病无法处理的，说白了就是残废了，我们3D打印准备设计一个假体，这个骨头有前有后，如果我们光把前面切了，不管后面，假体放不稳，所以我们要截两刀，前后截两刀，这个接触面积大了，他稳定性高了，但是接骨难度就比之前高了，这个是我们的假体示意图，里面缺了之后接骨，一前一后接完骨假体放进去，放进去之后，我们过快一点，这个是初步设计的一个假体模型，因为前面整个比较快，做假体拍CT，软骨不显影的，我们要测量宽度，做假体增加一点厚度加进去，做出来关节面假体增加一个毫米。

设计一些肌腱缝合孔，因为我们重新弄完之后结构改变了，我们要把肌腱重建，同时设计一些孔隙结构，因为我们之前很早进行3D打印，那个时候做钢板，其实钛合金3D打印非常好的，我们有的时候拍片子看的时候很多骨头长在钢板里面去了，为了让骨头更好长进去假体我们设计了一些孔隙结构，甚至给骨头安个家，让骨头长进去，包括肌腱也是一样的，设计一些孔隙结构，让肌腱长的更好，做一些生物力学的研究。

还有我们打印假体，这个是初步打印的，这个是成品。成品打印出来之后我们有条件可以在体外先模拟一下手术看看结果导板好不好用，结构完之后匹配很好的时候，我们就可以做手术了，做手术我们把原来放进去没有用的一些东西拿出来，拿出来之后开始要接骨，按照术前结构，保护好血管神经，把骨头接完之后，把假体放进去，看到肌腱缝合好，我们假体拍片出来其实就是金属结构，正常骨头对比一模一样的。

病人可以早期活动，这个术中关节活动的情况，做完手术基本上正常了，术后复查的情况，病人功能很好，很开心，做完3D打印恢复生活的。还有一些20多岁也是小时候受伤，这些都很可怜，那个时候医疗条件不好，这个病人很特别，他是外侧没有了，内侧关节挺好的，这个骨头变长了，我们也是可以打印一个3D打印一个假体，但是打完之后这个骨头长了，和上个一样，如果是我互相谦让，要不就外侧小一点，要不就假骨头小一点，但是没有办法，一定要短，不在一个平面上，如果不截断就实现不了，我们也是一样的设置一定假体，在这个地方做一个接骨，接骨完之后拍片看和正常的一样，这个活动的很好，而且恢复正常了，骨头全长好了，钢板都拆了，假体不能拆。

这个病人也是外伤之前受伤之后无法处理，他除了外侧没有了，他部分骨头也不见了，都丢了，伤的比较严重，我们打印一个外侧，骨头是不能去掉了，因为这个地方有一些肌腱附着没有办法，只能做一个假体，做完之后把原来的假体放进去之后，把原来的骨头，设计一些孔隙结构，方便骨头长进去的，这个是打印的成品，时间的原因讲快一点。

这个是把我们骨头重新取的假骨，假体固定好了，一个术中的照片，术后固定完之后肌腱保留了，肌腱缝合好了，这个手术就完成了，你做一个关节屈伸，术后三个月情况都挺好的。

这个是一个富婆，请了一个司机后来被车撞了，撞到这个骨头全没有了，去过全国上海、北京很多家医院都说治不了，回来广州这边看看能不能做3D打印，结果做了3D打印假体订做了一个，整个关节缝合孔，骨头的连接，钢板固定，这个病人弄完之后，效果很好，最起码日常生活不受影响。还有一些20多岁，这个是跳楼的小孩子，一言不合就跳，在学校里面跳，手摔的一塌糊涂，来医院做完手术发现，还是缺骨头的，没有办法给他做了一个假体加钢板固定，还有肘关节还有下肢的，一个骨头一半没有了，他走不了路了，很惨，后来做了一个3D打印，受伤情况血肉模糊，骨头都丢了，一年之后正常了，这个3D打印是真的很好。

小结一下，3D打印可以快速重建关节缺损，实现局部的结构稳定和关节早期功能断裂，我们注意设计的时候一定要对策好，把韧带重建，还有一定要稳定，目前来讲3D打印是刚起步，病人特别少，如果真的有问题还是要治疗的，相信未来生物打印各式各样的生物打印再进一步发展，这个病人会更受益。