脚跟粉碎性骨折，3D打印帮手术

近日，南京市第一医院通过3D打印技术构建个性化定制的体模导向器，顺利为一例双侧跟骨骨折患者进行微创固定手术，这是该院数字骨科技术又一次创新临床应用。该技术用于跟骨骨折的经皮微创内固定，在全国尚属首例。

今年36岁杨女士遭遇了大麻烦，她在工作中，从接近两米高台上摔落，双足跟着地，两侧发生了跟骨的粉碎骨折，而且影响到了关节面，剧烈的疼痛使得杨女士痛苦不堪。主刀医生、该院骨科副主任医师陈曦介绍，跟骨又称为“后脚跟”，是足部一块非常重要的骨头，我们站立和行走时它是足底重要的支撑部分，而且它与脚上很多骨头均组成关节，一旦损伤会影响我们正常脚的功能。杨女士双侧跟骨骨折创伤很严重，传统的手术方法是用刀切开皮肤与皮下组织，才能够看到跟骨，然后打入钢板来固定。由于传统方法手术时候创伤也比较大，出血多，往往很难达到理想准确的骨折复位，加之足跟部位的血液供应差，导致术后出现感染的风险极高，手术预后也往往不理想，甚至术后仍最终出现跛行。陈主任介绍说，常规手术对医生经验要求很高，“如果用刀切开跟骨，你也只能看到位于切口下方的外侧，你要看内侧，只能把内侧再切开，两个切口才可以看到两侧，中间还是看不到，手术也很难做”。针对病情，如果能够制订一个比较理想的手术方案，来减小创伤、缩短手术时间、提高手术的精准度，就能够极大地帮助患者的后期恢复。为此，陈曦与该院骨科主任医师王黎明、主治医师姚庆强等专家进行了非常仔细的手术设计。“为了最大限度保证血液供应不被破坏，能不能用微创的方法？”作为江苏省数字医学学会主任委员王黎明教授提出了这个设想：“通过数字化的解剖学三维重建与精准测量，并通过3D打印技术在术前预先进行手术的设计，并构建一个可以精确引导骨折复位与钢钉植入的导向器，从而可以采用经皮微创的方法，无需传统的切开皮肤就可以实现骨折的复位与固定手术”。这个设想很快得到专家组的认可。在准备阶段，专家将病人的影像学数据进行了个性化的三维重建，仔细测量了杨女士的跟骨碎裂的地方，并分析了骨折与皮肤、软组织的关系；然后，该院骨科姚庆强博士等通过反向布尔运算等计算方法，采用3D打印技术打印出包括皮肤、跟骨在内的实体三维模型，并设计了体模导向器。他介绍说，“体模导向器就是基于患者个性化的体表解剖特征，定制具有匹配手术部位身体形态、并预构建引导经皮内固定植入通道的3D打印个性化导向器。这样，凭借杨女士已有的影像学的资料，通过数字化重新整合建模，就可以定做个性化的体模导向器，从而准确地建立打入钢针的点和角度，进针的长度，最终就可以实现快速、精准、微创的手术。”第二步，专家组在手术的时候直接将3D打印体模导向器套在杨女士的脚上，把数枚角度和进针点都计算好的空心拉力螺钉，在导向器引导下沿着方向进针，很快就做到了骨折的内固定，手术做完没有传统手术的巨大伤口，仅有四个针眼，手术全过程仅用了半个小时，也减少了传统手术当中反复使用X线进行透视的缺点，保证了患者的身体健康。手术后第三天，记者在病房见到杨女士，副主任医师陈曦刚刚为她换过药，脚部没有丝毫的肿胀和出血，也感觉不到疼痛，露出了灿烂的笑容。
延伸阅读 何为3D打印技术？
所谓数字3D打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成形，制造出实体产品。现在，3D打印技术越来越多应用于医疗领域，如将病人骨头数据输入到计算机，就可以提前打印出患者骨头模型供医生提前演练，确保手术时更加稳定和精准。目前，南京市第一医院骨科研究所已实现骨骼、血管、肿瘤等组织的3D打印，并逐步尝试开展将3D打印出的骨骼“假体”，直接填充在手术缺损的部位。未来，3D打印技术或可实现人体器官的打印，为患者打印处所需要的人体个性化“零部件”。