筷子從鼻插進(jìn)腦數(shù)字醫(yī)學(xué)救幼童

姜彥——青大附院耳鼻咽喉頭頸外科主任

2月19日晚，萊西一兩歲男童在吃飯玩鬧時(shí)不慎摔倒，手中的兩根筷子插入鼻腔，一根從鼻腔刺入眼窩，另一個(gè)刺入顱內(nèi)，被送往青大附院。青大附院耳鼻喉科主任姜彥連夜接診，發(fā)現(xiàn)右側(cè)的筷子頂端靠近顱腦的前額葉和血管，左側(cè)筷子離眼球有兩到三毫米的距離，微創(chuàng)取筷子一旦刺破血管將萬分兇險(xiǎn)。

此時(shí)，三維重建影像和3D打印派上了用場，醫(yī)院最新引進(jìn)了半島地區(qū)第一臺(tái)電磁導(dǎo)航先進(jìn)設(shè)備，剛剛投入使用，與顱腦三維重建技術(shù)相配合，在手術(shù)中可以精準(zhǔn)定位筷子的位置，為這次醫(yī)生能順利完成手術(shù)立了大功。首先利用三維重建影像立體顯示筷子插入大腦中的位置，小到一根血管與筷子位置的分布都清清楚楚，隨后使用3D打印技術(shù)打印的患者頭部模式，讓醫(yī)生更加清晰地觀察手術(shù)部位，并按照顯示導(dǎo)航，順利取出了兩根筷子。隨后醫(yī)生清除了碎骨片，使用人工組織和鼻腔粘膜瓣給患者修補(bǔ)了顱底缺損的骨質(zhì)，孩子最終脫離危險(xiǎn)。

在姜彥看來，數(shù)字三維重建給顱底外科帶來重大突破，可以幫助初學(xué)者克服二維瓶頸、構(gòu)建三維立體空間構(gòu)像；醫(yī)生術(shù)前分層次模擬，多角度觀察，便于手術(shù)方案設(shè)計(jì)和與患者交流；縮短內(nèi)鏡下顱底手術(shù)訓(xùn)練曲線；3D打印技術(shù)還將實(shí)現(xiàn)顱底重建。

沒了肋骨，3D打印能重建

矯文捷——青島大學(xué)附屬醫(yī)院胸外科主任博士生導(dǎo)師

“3D打印技術(shù)將傳統(tǒng)醫(yī)療帶入了個(gè)性化、精準(zhǔn)化、微創(chuàng)化、快速化的時(shí)代�！背C文捷說。

2016年4月，唐都醫(yī)院胸外科成功開展首例3D打印鈦合金肋骨假體植入胸壁重建術(shù)。患者入院后檢查確診為右肺上葉鱗癌侵犯局部胸壁，傳統(tǒng)手術(shù)方法要切除肺腫瘤組織、被侵犯的肋骨等，術(shù)后胸壁缺損過大會(huì)造成胸廓塌陷、反常呼吸等并發(fā)癥。如何量身定做肋骨假體并重建胸壁是亟需解決的問題。后來，醫(yī)院使用3D打印鈦合金肋骨假體進(jìn)行了胸壁重建。術(shù)前首先根據(jù)患者三維CT重建數(shù)據(jù)及腫瘤的位置，確定手術(shù)切除的范圍，并且以樹脂材料打印出胸廓模型及肋骨假體，進(jìn)行了手術(shù)模擬，確認(rèn)可行后打印出鈦合金肋骨假體，在詳細(xì)制定了精確、有針對性的手術(shù)方案后，2016年4月成功進(jìn)行了手術(shù)，由于術(shù)前已進(jìn)行了3D打印樹脂模型的手術(shù)模擬，手術(shù)方案量身定制，手術(shù)過程中出血量僅50毫升。

目前，青大附院胸外科3D打印實(shí)踐也收獲頗豐，在胸腔鏡右肺上葉雙袖式切除術(shù)、達(dá)芬奇機(jī)器人右肺上葉袖式切除術(shù)、達(dá)芬奇機(jī)器人左全肺切除及隆凸成型術(shù)中都已應(yīng)用。自2015年1月，矯文捷團(tuán)隊(duì)完成國內(nèi)首例經(jīng)典式機(jī)器人單袖式肺葉切除手術(shù)，至今在氣管支氣管重建領(lǐng)域積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)，2016年3月再次成功完成一例高難度的達(dá)芬奇機(jī)器人雙袖式肺癌根治術(shù)。手術(shù)團(tuán)隊(duì)給予機(jī)器人左肺上葉支氣管肺動(dòng)脈雙袖式切除術(shù)，在最大限度根治腫瘤的同時(shí)，成功保全左肺下葉，術(shù)后第六天患者順利康復(fù)出院。據(jù)悉，這是繼上海市胸科醫(yī)院之后的全國／世界第二例機(jī)器人雙袖式肺癌根治術(shù)。

脊柱手術(shù)，刀尖上跳舞

馬學(xué)曉——青島大學(xué)附屬醫(yī)院脊柱外科主任山東省創(chuàng)傷骨科研究所所長

脊柱牽連著骨髓，手術(shù)稍有偏差，就可能導(dǎo)致患者出現(xiàn)偏癱等重大危險(xiǎn)。因此，每一次脊柱外科手術(shù)，醫(yī)生都要反復(fù)研究和模擬手術(shù)過程，CAS計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)和3D打印的應(yīng)用，為脊柱外科手術(shù)提供有力的武器。馬學(xué)曉曾應(yīng)用該技術(shù)為一位脊柱骨折患者成功進(jìn)行手術(shù)。該患者車禍傷后胸背部疼痛5天，查體時(shí)脊柱前屈后伸活動(dòng)受限，受損嚴(yán)重。手術(shù)稍有不慎就可能導(dǎo)致高位截癱，因此對手術(shù)精準(zhǔn)度要求非常高，很多醫(yī)院不建議手術(shù)，但馬學(xué)曉不能容忍一個(gè)畸形的脊柱留在患者的體內(nèi)。為了360度全方位觀察脊柱受損情況，醫(yī)生建立了患者的3D打印模型，“手術(shù)時(shí)將模型往旁邊一擺，我們心里就更清楚了。”馬學(xué)曉說，參考打印的脊柱模型，最后手術(shù)十分成功。

22歲的患者脊柱錐體及錐旁發(fā)現(xiàn)巨大腫物，急需完成胸腰椎巨大腫瘤切除，而傳統(tǒng)二維圖像影像學(xué)資料可提供的信息非常有限。為了全方位立體觀察腫瘤與錐體之間的關(guān)系，進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃，醫(yī)護(hù)人員利用CAS計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)對患者脊柱進(jìn)行了三維重建和術(shù)前手術(shù)模擬，醫(yī)生得以準(zhǔn)確把握患者病況，順利完成手術(shù)。馬學(xué)曉說，脊柱解剖結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜、個(gè)體差異大且毗鄰重要組織、器官，關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜。手術(shù)操作精準(zhǔn)化、個(gè)體化要求程度高，因此3D打印和計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)對推動(dòng)脊柱外科新技術(shù)的發(fā)展意義重大。在展望技術(shù)發(fā)展進(jìn)步時(shí)，馬學(xué)曉認(rèn)為3D模型打印將推動(dòng)骨科手術(shù)機(jī)器人的應(yīng)用，進(jìn)一步提高手術(shù)精度。另外，導(dǎo)板打印、體內(nèi)植入物打印、可吸收材料打印等打印新技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。

下巴不好看？數(shù)字醫(yī)療幫你變美

袁榮濤——青島大學(xué)附屬醫(yī)院口腔頜面外科副主任

一名下頜骨發(fā)育不完全的女青年，嘴部看起來像“鳥嘴”，非�？鄲馈Ｇ啻蟾皆菏褂脭�(shù)字醫(yī)療技術(shù)和3D打印技術(shù)，為患者實(shí)施口腔頜面手術(shù)，讓患者變漂亮了。袁榮濤說，這就是數(shù)字醫(yī)學(xué)帶來的變革。數(shù)字三維重建聯(lián)合3D打印能全方位、直觀、精確地顯示頜面骨的三維解剖結(jié)構(gòu)以及與病灶的空間關(guān)系，清晰顯示下牙槽神經(jīng)、上頜竇底等重要解剖結(jié)構(gòu)，因此在口腔頜面外科中的應(yīng)用十分廣泛。以目前較為廣泛的種植牙技術(shù)應(yīng)用為例，數(shù)字三維重建可清晰顯示患者的下牙槽神經(jīng)，這樣可以有效避免手術(shù)過程中種植體破壞該神經(jīng)導(dǎo)致的下唇麻痹，能做到精準(zhǔn)手術(shù)。另外，3D技術(shù)還可應(yīng)用于下頜骨鈦板打印、上頜骨鈦網(wǎng)打印、種植體打印。

數(shù)字三維重建聯(lián)合3D打印在手術(shù)實(shí)踐中也有諸多應(yīng)用。另一名女患者左側(cè)下頜骨成釉細(xì)胞瘤在該技術(shù)指導(dǎo)下成功被切除。手術(shù)過程中，病人發(fā)病部位部分被切除，需要將自體腓骨移植到下頜缺損部位。借助打印的下頜骨模型，醫(yī)生成功進(jìn)行了雙層腓骨修復(fù)下頜骨缺損手術(shù)。袁榮濤說，數(shù)字三維重建聯(lián)合3D打印在口腔頜面外科中的應(yīng)用將愈加廣泛。如修復(fù)科可用于義齒打印，正畸科可用于個(gè)性化托槽及無托槽隱形矯治技術(shù)。“以后還有4D打印、5D打印。”他介紹，4D打印比3D打印多了一個(gè)時(shí)間緯度，通過軟件設(shè)定模型和時(shí)間，變形材料在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)變形為所需的形狀。最關(guān)鍵是記憶合金，5D打印則是將產(chǎn)生生物的材料作為打印材料，比如基因打印，可以長出人體的器官，不但會(huì)變形，還會(huì)變功能。

微血管超微結(jié)構(gòu)預(yù)測疾病

于綦悅——青島大學(xué)數(shù)字醫(yī)學(xué)與計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)研究院博士

痛風(fēng)、高血壓、糖尿病、外周血管病變…社會(huì)老齡化帶來各類疾病的急劇增加，致病因素導(dǎo)致微血管超微結(jié)構(gòu)發(fā)生病變。那么，能否研發(fā)一種測量微血管三維超微結(jié)構(gòu)的設(shè)備來進(jìn)行疾病早期預(yù)測？

青島大學(xué)數(shù)字醫(yī)學(xué)與計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)研究院博士于綦悅介紹了目前微血管三維超微結(jié)構(gòu)測量系統(tǒng)的研發(fā)情況。他們致力于研發(fā)無創(chuàng)動(dòng)態(tài)微血管三維超微結(jié)構(gòu)測量設(shè)備，研究微血管超微結(jié)構(gòu)與疾病的關(guān)系，并建立人類微血管超微結(jié)構(gòu)與疾病的大數(shù)據(jù)庫。通過無創(chuàng)便捷地預(yù)測疾病、治療監(jiān)測、臨床評(píng)估等，促進(jìn)數(shù)字醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。微血管三維超微結(jié)構(gòu)測量設(shè)備未來將廣泛應(yīng)用于疾病早期預(yù)測、病情嚴(yán)重程度分析、診療過程檢測、醫(yī)學(xué)美容領(lǐng)域等。

3D打印精度可達(dá)0．05毫米

夏楠——青島大學(xué)數(shù)字醫(yī)學(xué)與計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)研究院博士

醫(yī)學(xué)三維重建及3D打印優(yōu)勢有三個(gè)。第一是更為直觀，與傳統(tǒng)二維醫(yī)學(xué)影像相比，三維圖像可以更直觀地展示各組織器官、血管與病變組織之間的空間位置關(guān)系，讓醫(yī)生和患者對病情一目了然。第二是更精準(zhǔn)，醫(yī)生可以根據(jù)患者的三維圖像或者三維打印模型，設(shè)計(jì)個(gè)性化的手術(shù)方案、手術(shù)導(dǎo)板或者設(shè)計(jì)特定的手術(shù)器具、植入體等。第三是更高效，利用3D打印模型進(jìn)行術(shù)前準(zhǔn)備以及手術(shù)導(dǎo)板制作可以節(jié)省手術(shù)時(shí)長，降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

海信CAS醫(yī)學(xué)影像三維重建軟件可進(jìn)行肝臟、腎臟等組織器官，以及周邊動(dòng)、靜脈血管三維重建，腫瘤、異物等病變區(qū)域與正常組織分離重建，骨折、骨缺損等骨骼三維重建，也可結(jié)合Maya、Autodesk等三維建模軟件設(shè)計(jì)導(dǎo)板、支架等個(gè)性化手術(shù)輔助器械。

目前3D打印技術(shù)有兩種成型技術(shù)，一個(gè)是熔融沉積成型（FDM）3D打印技術(shù)，成型實(shí)物強(qiáng)度更高，可以彩色成型，材料成本較低。另一種是立體光刻造型技術(shù)，該技術(shù)精度更高，可以表現(xiàn)準(zhǔn)確的表面和平滑的效果，精度可以達(dá)到每層厚度0．05毫米到0．15毫米。目前，青島大學(xué)附屬醫(yī)院臨床3D打印中心配備的打印機(jī)最高達(dá)2．7米，可以打印大型人體器官，用于手術(shù)輔助治療。而最精細(xì)的打印機(jī)則可以將打印精度精確到血管。

(責(zé)任編輯：admin)

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