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四川大学华西医院用3D打印假体成功重建被整块切除的腰椎骨

时间:2022-05-16 10:12 来源:3D科学谷 作者:admin 阅读:
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      近日,封面新闻报道了一例腰椎多节段全椎整块切除3D打印个体化人工椎体置换重建手术。四川大学华西医院院骨科脊柱外科中心李涛教授团队,将患者李先生长满肿瘤的腰椎椎骨整块切除,并用3D打印技术为他重建了人工椎体,最大限度地降低了肿瘤复发的风险,并保存了功能。

    据悉,这是西南地区首例腰椎多节段全椎整块切除3D打印个体化人工椎体置换重建手术。李涛教授团队联合血管外科、麻醉科、手术室、ICU、康复科等多学科科室,经过两期总计22个小时的手术,成功完成了手术。

block 患者情况

      根据封面新闻,李先生今年47岁,7个月前,因为腰背部疼痛、右股部前外侧麻木疼痛求医。经过一系列检查发现,李先生腰椎第2、3、4椎体长有脊索瘤。其中,腰2椎肿瘤向椎管内生长,已经压迫椎管内脊髓神经,产生马尾圆锥损害;腰3椎肿瘤向腹腔内生长,形成巨大的软组织肿块。脊索瘤是一种发生在颅底骨、脊柱骨和骶骨的罕见恶性肿瘤,发病率约为0.8例/100万人/年,未有效治疗情况下5年生存率仅约为30%。因为脊索瘤容易发生局部浸润和侵袭,对传统放化疗不敏感,手术治疗是主要的治疗方式。但术后极容易复发,一旦复发,往往会导致患者大小便失禁、下肢瘫痪甚至死亡。所以,初次手术能否完整切除肿瘤,是脊索瘤治疗的关键。

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对于李先生来说,仅有5个椎体的腰椎,有3个被肿瘤累及,相当于肿瘤已经侵犯整个腰椎的3/5。3个椎骨的整块全切手术,几乎是患者获救的唯一希望。

     但是,手术难度非常大。首先,为了最大限度减少肿瘤复发,需要全椎整块切除,难点在于需要完整分离椎骨骨间室外结构。而脊柱位于身体靠后的正中央,周围解剖结构复杂、重要器官脏器多、毗邻人体最大的血管、包含重要的脊髓神经结构,手术充满了风险。全椎整块切除,也是脊柱外科领域手术难度最大、技术要求最高的手术,国内仅有少数最顶尖医院可以完成这类手术。其次,肿瘤累及腰椎节段长、范围广;在不同节段,肿瘤突破骨间室形成椎管内及椎旁巨大软组织包块,累及范围广。

同时,光是肿瘤切除还不够。因为切除后,患者脊柱缺损长度非常大,缺损部位又是人体应力负荷最大的中轴骨,生物力学环境复杂,传统钛网、支撑体等植入物极易出现断裂、移位等情况。如何保全脊髓神经功能,也是一大难点。患者术前已存在明显马尾圆锥损害表现,表明脊髓神经等受肿瘤压迫已达极限。在脊髓神经极限状态下,施行这样一个巨大的肿瘤切除重建手术,难以完全保全脊髓神经功能。
3D打印假体实现椎体有效重建

       面对这样一例高难度的手术,李涛教授团队精心设计了“后路-前路-再后路”3阶段两期手术治疗方案。先经腰背部切口切除腰2-4椎附件与椎间盘,并采用椎弓根螺钉与钛棒固定,重建腰椎后方结构;再取前腹脐正中切口,分离下腔静脉、腹主动脉和髂动脉血管,逐层完成肿瘤椎体暴露和神经松解,完整切除病变椎体与肿瘤,重建前方椎体结构;最后再从腰背部原切口切开,连接前方人工椎体和后方钉棒固定系统,完成腰椎重建。

为此,李涛教授团队联合血管外科、麻醉科、手术室、ICU、康复科等进行多学科合作,历时两期总计22个小时,手术顺利完成。

Case_Medical_2 3D打印人工椎体设计、实物及术后复查图

     为实现前方椎体有效重建,李涛教授团队利用3D打印技术生产出个体化人工椎体。它根据患者解剖结构,进行个性化设计,完美契合上下正常椎体连接面。而3D多孔钛合金打印设计,为人工椎体提供了足够的生物力学强度。此外,特意设计了螺钉植入孔,可以将人工椎体假体与后方钉棒系统进行连接,构成独特的桁架结构,增加人工椎体稳定性,使患者可以尽早下床康复训练,实现像正常人一样的生活和工作。据了解,这是西南地区首次将3D打印个体化长节段桁架结构人工椎体,应用于临床实践。

术后,李先生可以在医护人员照护下佩戴腰部支具下床活动,逐步恢复。复查影像学显示肿瘤无残留,内固定与人工椎体位置良好。李先生已于5月8日顺利出院。

(责任编辑:admin)

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