近日，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院骨科李慧武主任醫(yī)師團(tuán)隊利用自主設(shè)計制造的3D打印個性化定制假體，為一位全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染導(dǎo)致骨盆及股骨巨大骨缺損的患者進(jìn)行了髖關(guān)節(jié)重建。
來自浙江的李先生，15年前因強制性脊柱炎進(jìn)行了全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)，半年多前，出現(xiàn)假體周圍深部感染。當(dāng)?shù)蒯t(yī)院再次進(jìn)行2次手術(shù)，周圍骨缺損越來越重，關(guān)節(jié)功能也越來越差。當(dāng)?shù)蒯t(yī)院檢查發(fā)現(xiàn)，李先生骨盆髖臼周圍和股骨近端自體骨骼幾乎完全破壞，髖臼頂、前后壁、髂骨翼、坐骨支以及股骨近端均出現(xiàn)了嚴(yán)重的骨溶解，大腿近端近一半的骨骼（股骨）幾乎完全消失。大腿骨骼與髖部骨骼已失去骨性接觸，整個右下肢失去支撐，股骨近端處于游離狀態(tài)。
李先生明顯短縮的右腿，因為沒有骨性支撐，右下肢嚴(yán)重短縮外旋畸形；術(shù)前X線顯示右髖關(guān)節(jié)（紅線區(qū)域內(nèi)）已喪失關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)
關(guān)節(jié)缺損巨大，手術(shù)困難重重
他輾轉(zhuǎn)多家醫(yī)院，但都因為骨缺損嚴(yán)重，感染復(fù)發(fā)可能性大，關(guān)節(jié)重建十分困難而被婉拒。最后，經(jīng)專家推薦找到了附屬九院李慧武主任醫(yī)師。
當(dāng)李先生來到附屬九院時，只能扶著雙拐，拖著右腿走路。李慧武主任發(fā)現(xiàn)他右下肢明顯短縮，右髖部因為多次手術(shù)疤痕增生明顯，右髖關(guān)節(jié)幾乎沒有主動活動。經(jīng)X線CT等影像學(xué)檢查手段，評估發(fā)現(xiàn)，髖臼前上、后上放及前后壁、內(nèi)壁均已完全破壞，僅髂骨翼、坐骨支、恥骨支殘余少量骨量，已經(jīng)沒有多少能夠用來安裝假體的宿主骨。“在這樣的骨骼上重建關(guān)節(jié)，就相當(dāng)于在沒有地基的地方蓋一座高樓大廈，難度可想而知”。
李先生多次手術(shù)后，縱跨整個大腿的疤痕，從右髖一直到膝關(guān)節(jié)
術(shù)前3D打印快速原型顯示，髖臼周圍巨大骨缺損
除此之外，李先生大腿股骨近端幾乎完全損毀，右下肢長期處于短縮畸形狀態(tài)，各肌肉肌腱的附著點也多數(shù)被破壞，即便成功安裝了專門的翻修假體，如何重建關(guān)節(jié)功能并維持關(guān)節(jié)穩(wěn)定也是一個十分艱巨的任務(wù)。
7小時奮戰(zhàn)，3D打印個性化定制假體重建患者髖關(guān)節(jié)
附屬九院骨科是上海市創(chuàng)傷骨科與骨關(guān)節(jié)病臨床醫(yī)學(xué)中心，附設(shè)有上海交通大學(xué)3D打印中心、上海市內(nèi)植物重點實驗室等相關(guān)部門，尤其擅長結(jié)合3D打印等先進(jìn)醫(yī)療技術(shù)處理復(fù)雜髖關(guān)節(jié)翻修等常規(guī)醫(yī)療技術(shù)難以完成的關(guān)節(jié)疑難疾病的診治。在放射科、手麻科、3D打印中心、血庫等多學(xué)科團(tuán)隊的共同努力下，手術(shù)如期舉行。
在2個多小時的時間里，李慧武主任醫(yī)師團(tuán)隊在疤痕嚴(yán)重增生，解剖結(jié)構(gòu)紊亂的局部條件下，徹底去除了幾次手術(shù)殘留的骨水泥、纖維界膜等，充分暴露了髖關(guān)節(jié)宿主骨骨面，為下一步重建創(chuàng)造了有利條件。隨后，經(jīng)過5小時奮戰(zhàn)李主任團(tuán)隊逐步利用依據(jù)患者自身影像組學(xué)數(shù)據(jù)自主設(shè)計的3D打印定制假體以及專門的翻修股骨柄重建了患者的髖關(guān)節(jié)。結(jié)合肌腱腱-骨固定技術(shù)，李主任團(tuán)隊不僅重建了患者關(guān)節(jié)運動學(xué)，同時對關(guān)節(jié)動力學(xué)進(jìn)行了有效重建。
術(shù)后X線顯示，右髖關(guān)節(jié)已完全重建
目前，李先生經(jīng)過近2周的住院治療，傷口已經(jīng)完全愈合，感染無復(fù)發(fā)跡象，髖關(guān)節(jié)已可以在不負(fù)重狀態(tài)下進(jìn)行主被動活動訓(xùn)練，關(guān)節(jié)功能恢復(fù)指日可待。
借力3D打印精準(zhǔn)醫(yī)療，勇闖復(fù)雜關(guān)節(jié)重建禁區(qū)
全髖關(guān)節(jié)翻修手術(shù)，特別是骨缺損巨大的髖關(guān)節(jié)翻修手術(shù)，是目前關(guān)節(jié)重建領(lǐng)域較復(fù)雜的手術(shù)之一。如何對質(zhì)量差、缺損大、形態(tài)復(fù)雜的關(guān)節(jié)周圍骨缺損進(jìn)行重建是目前國際骨科學(xué)界仍未解決的難題。
隨著人類壽命延長、老齡化加劇以及生活水平的提高，關(guān)節(jié)置換手術(shù)逐年增多。2014年美國報道關(guān)節(jié)置換手術(shù)量已達(dá)一百萬臺以上，預(yù)計2030年將達(dá)四百萬臺。2018年國內(nèi)也報告關(guān)節(jié)置換手術(shù)量達(dá)六十余萬臺，且增長迅速。隨之而來的，則是人工關(guān)節(jié)失效后的翻修手術(shù)量逐年增長。在翻修手術(shù)中，因為假體周圍感染導(dǎo)致的翻修手術(shù)難度最高。一旦出現(xiàn)假體周圍深部感染，會伴隨細(xì)菌聚集生物膜形成，不僅靜脈抗生素多數(shù)無效、感染控制困難，同時細(xì)菌侵蝕導(dǎo)致的骨質(zhì)破壞和缺損，會極大增加重建難度。
李慧武主任醫(yī)師團(tuán)隊在國內(nèi)開創(chuàng)性使用3D打印定制假體進(jìn)行復(fù)雜骨缺損的關(guān)節(jié)翻修手術(shù)，在復(fù)雜關(guān)節(jié)重建的禁區(qū)中走出了一條路。據(jù)李慧武主任醫(yī)師介紹，目前附屬九院自主設(shè)計的3D打印定制假體，不僅依據(jù)患者病情個性化定制，極大簡化手術(shù)過程，降低手術(shù)時間，進(jìn)而減少了術(shù)中出血以及術(shù)后感染等并發(fā)癥的發(fā)生率，而且，附屬九院3D打印中心利用激光打印、表面多孔化處理等技術(shù)手段，提高了3D打印假體表面骨長入性能，極大改善3D打印假體的遠(yuǎn)期效果，延長了假體使用時間。
