长征医院用3D打印将患者全颈椎椎体换为钛合金属全球首例
时间：2017-08-10 14:40 来源： 澎湃新闻(上海) 作者：中国3D打印网 阅读：次
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今年7月，28岁的小雯将7节颈椎骨中所有椎体，置换成了3D打印的钛合金假体。这是全球首例全颈椎3D打印人工椎体置换手术。戴着颈托的她刚从鬼门关回来。她被确诊为软骨肉瘤，巨大的肿瘤死死地盘踞在颈椎，第二节至第七节颈椎骨都被侵蚀。软骨肉瘤是一种极易复发的恶性肿瘤，对化疗不敏感。切断肿瘤“后路”的方法已是“华山一条路”：将6节颈椎骨整体切下，然后重建新的支架，来行使颈椎支撑脑袋的功能。
术后，在X光片里，小雯脑袋和身体之间的连接是前后两段金属。其中，作为主力支撑的3D钛合金假体14厘米长，有着可以察觉的曲度。
小雯术后的X光片
上海长征医院骨肿瘤外科的肖建如是这次手术的主刀。8月7日，在位于上海长征医院的办公室里，肖建如拿出小雯术后的X光照片，忍不住说：“这个术后照片很漂亮。”6节，240斤，90%。肖建如是全国最知名的脊椎外科医生之一，他的门外总是等有从全国各地跑来求医的患者或患者家属。
小雯是其中最凶险的患者之一。起初，她没有在意身体的一些警告，比如颈部疼痛、上肢无力。直到今年5月，病情严重到右手无法拿东西，她才做了详细的检查，并被诊断为软骨肉瘤。
一般的病人，肿瘤会侵蚀2-4节椎体，但小雯的肿瘤却已长满她的6节颈椎，肿瘤还包绕椎动脉及颈神经根，进行手术的风险很大，稍有不慎就会面临瘫痪甚至死亡。而且，小雯重240斤，脖子粗短，给手术增加了难度。
知道小雯的特殊病情后，他对小雯说：“风险、难度肯定是极大的，这的确是挑战性临床难题，但我们一块努力，毕竟你还这么年轻。”
尽管此前没有做过这样超常的全颈椎椎体置换，肖建如心里有底：长征医院是亚洲最大的脊柱肿瘤中心，每年一千余台脊柱肿瘤手术为他积累了丰富经验。
在小雯之前，2016年，肖建如带领团队已经完成了一例从第三节颈椎到第一节胸椎的3D打印假体置换手术。在将小雯推进手术室前，肖建如估计，成功率在90%左右。手术准备时间：三周手术正式实施前，肖建如团队花了三周时间在定制的人工椎体假体上。在选材上没有太多的犹豫，钛合金是骨科植入物的首选材料。它不像不锈钢那样容易电解，人体会产生排异反应。而且，钛合金的强度和硬度较大。
接下来就是找到合适的假体了。这并不容易，因为跨越的椎节数多、位置特殊，能符合小雯需求的假体在市面上找不到现成的，需要量身定做。
左边为根据小雯术前的颈椎打印的3D模型，图中红色粗管为颈动脉，绿色为肿瘤，白色为颈椎；右边为3D打印的钛合金人工椎体，植入小雯脖内的与图中的几乎相同。肖建如向介绍，小雯的假体是从颈2节开始，颈2节和下面的5节椎骨不同，它承载和颈1侧块衔接的功能，所以人工椎体的顶端设计是“T型半弧形”断面。在假体的上端两侧，留有两个倾斜的螺钉孔，便于螺钉穿过，固定于颈1侧块上。而人工椎体的尾端有一个呈直角型的设计，这样3枚螺钉可以拧进胸椎，螺钉的螺纹会起到很好的抗拔出效果。
至于选择3D打印来制作，肖建如介绍，其优点在于，假体可以做成海绵微孔的结构。“这个微孔和人的骨小梁空隙差不多大，这样的话，临近的骨头会爬进来，生长过来。”肖建如说，在他们的设计中，他们会在手术中放一些同种异体骨粉进入人工椎体，作为诱导。
最终，假体和人骨可以实现融合。“相当于葡萄藤，你把藤架搭建好了，葡萄藤它就会爬进来。”肖建如打比方说。
设计好后，肖建如连同小雯颈部的CT、磁共振图像一起，交给了北京爱康医疗器材有限公司，双方合作研发出了与小雯全颈椎椎体生理曲度、长度相匹配的定制人工椎体。
手术时间：13个小时
手术是在7月进行，分两次，共耗13个小时。
颈椎分前后，在前的是分节的椎体，在后的是椎弓及椎板棘突，前后环绕形成椎孔。上下贯通的椎管就是颈髓的所在之地。此外，椎体两侧长有横突，左右横突孔里穿插着两条椎动脉。
小雯的第一次手术是完成颈后路的切除和重建。具体而言，先从后侧，将全椎板及患侧侧块切除，并进行后方枕颈延至上胸椎的钉棒内固定重建术。
隔一周后，再进行第二次手术，完成颈前路椎体及椎旁肿瘤的切除和重建。通过颈前路，肖建如团队将小雯颈2至颈7椎体及右侧椎旁肿瘤整块切除，置换上特制的3D打印钛合金全颈椎人工椎体，上下两端用螺钉固定，用作脖子的主力支撑。
肿瘤和椎骨整块切除样本
值得一提的是，在手术的过程中，肖建如团队都需要小心翼翼地将椎管中的硬膜囊和颈髓、横突孔中的椎动脉、颈神经根游离出来，并确保它们完好无损。尤其是颈髓，一旦损伤易导致高位瘫痪。
小雯的肿瘤已经侵蚀了一侧的椎动脉，因而取舍了这条椎动脉，保留另一条健康的椎动脉。如今，手术已经过去几周，小雯的恢复情况良好，已经可以自行下地走路。但肖建如表示，做全颈椎椎体换，是为了超长巨大颈椎肿瘤切除后重建颈部的支撑功能。为了尽可能提高稳固性，假体是一体式的，没有人体颈椎中的椎间盘结构，所以灵活性被舍弃。如果小雯想转动脖子，她需要整个身体一起旋转。
(责任编辑：admin)
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