麥奇光：金屬3D打印在骨科中的應用
在2024增材制造產業發展論壇暨增材制造產業年會論壇上，南方醫科大學第三附屬醫院副主任醫師麥奇光先生，做了題目為“金屬3D打印在骨科中的應用”的報告。
麥奇光：各位領導、各位專家教授，各位企業的高管，各位兄弟姐妹們下午好，可能大家都是理工科的，我是唯一一個醫學出身的人，我是南醫三院骨科麥奇光醫生，我們主任上周心臟不舒服住院了，所以委托我來給大家講一下。
關于金屬3D打印在骨科中的應用。
這個章節主要是講肘關節部分置換，治療肘關節缺損。首先看一個病例，29歲男性，因為肘關節畸形疼痛，乏力，活動障礙20多年來醫院看，其實中途去醫院看過，沒有醫院可以說給他治療，說沒有辦法了，他5歲的時候受傷了，受傷之后當時醫療條件有限，然后給他做了治療，做完治療之后手慢慢變形了，我們正常手其實是外翻的，因為我們提東西的時候不要碰到腳是外翻的，但是他反過來了，內翻的，隨著時間的推移，他快30歲覺得肘關節很疼，活動的時候沒有什么力，我們來看看手的形狀，這個是往內翻下去，活動50度左右，一動特別是拿重東西很不舒服，比較疼，活動范圍就是這樣的。
大概是40、50度左右，他的要求是這樣的，我的要求很簡單，就說不要那么痛了，看看能不能再好一點，畸形翻過來，他說有沒有方法可以解決一下？我說先拍個片看看，拍個片我們看到，那個肘關節有一側沒有發育的，兩個骨頭兩個平面，一個關節活動一個平面才可以活動，不在一個平面就擋住了，動不了。我們掃個CT看的很清楚，我們的骨科說白了從小到大沒有發育的，我們的肘關節小小的骨塊上進行活動，所以動一點點就動不了了。
怎么治呢？因為看過很多醫院了，我們想想醫療發展很快，二三十年之內街上看不到一些畸形的人，因為我們骨科發展了。在之前，那種骨頭沒有了，真的無法治的，因為沒有矯形不了。目前有的是我們批量的關節置換的東西，如果給二十多歲做關節置換他肯定接受不了，為什么呢？手術太大了，我本來有一個關節是好的，這個關節是好的，你置換肯定受不了，目前隨著3D打印的發展，有3D打印發展，這個病人帶來了福音。
如果我們用3D打印把缺的東西補回來，那不就好了嗎？設置一個3D打印的假體，對側的CT做了一個鏡像，做了一個反的，反過來之后，一翻過來電腦上一模擬，骨頭的軸線從翻的變成正常了，變成正常了之后內翻正過來了，同時我們假體的骨頭放進去的時候，我們整個在一個水平面上了，屈伸活動正常了。
所以我們設計一個假體，做一個動態的演示，看看手術可以不可以行。這個是一個手術演示示意圖，病人的軸線不對稱，活動受限，不在一個平面上，所以我們設計一個3D導板，設計的3D打印假體按照術前設計接骨完放回去，放回去之后考慮幾點問題，包括我們的骨頭愈合問題，生物力學穩定的問題，肌腱重建問題之后，我們固定完，設計一些縫合孔，設計一些孔隙讓骨頭長進去的3D打印孔隙，我們放進去從內翻糾正過來了，通過3D打印縫合基線孔再縫合上，這個手術就完成了。
我們增加一個東西，肌腱血管神經有可能因為我們增加東西變緊張了，我們進行一個肌肉的松減，達到一個比較好的效果。
這個是術中，松減完肌腱做出來了一個肘關節的功能，可以看到肘關節功能恢復正常了，做完這個手術我們看片子，基本上整個肘關節的軸線恢復正常了，除了多金屬假體其實和骨頭是一樣的，這個是術后復查的片子，我們X光片看基本上都恢復正常了。
還有一些病人，這個病人是2019年受傷的，那個時候很殘，車禍傷之后整個肘關節開放骨折，當時骨折的時候骨頭都丟了，沒有了。這個病人也是當時沒有辦法，沒有3D打印的技術，只能臨時放一塊，肘關節動不了的，然后一年多了，關節還是沒有的，關節缺損，然后關節動那么一點點，平時生活干不了重東西，我們3D打印模型可以看到，我們外側缺了一塊，3D打印臨床應用之前，其實這個東西這個病無法處理的，說白了就是殘廢了，我們3D打印準備設計一個假體，這個骨頭有前有后，如果我們光把前面切了，不管后面，假體放不穩，所以我們要截兩刀，前后截兩刀，這個接觸面積大了，他穩定性高了，但是接骨難度就比之前高了，這個是我們的假體示意圖，里面缺了之后接骨，一前一后接完骨假體放進去，放進去之后，我們過快一點，這個是初步設計的一個假體模型，因為前面整個比較快，做假體拍CT，軟骨不顯影的，我們要測量寬度，做假體增加一點厚度加進去，做出來關節面假體增加一個毫米。
設計一些肌腱縫合孔，因為我們重新弄完之后結構改變了，我們要把肌腱重建，同時設計一些孔隙結構，因為我們之前很早進行3D打印，那個時候做鋼板，其實鈦合金3D打印非常好的，我們有的時候拍片子看的時候很多骨頭長在鋼板里面去了，為了讓骨頭更好長進去假體我們設計了一些孔隙結構，甚至給骨頭安個家，讓骨頭長進去，包括肌腱也是一樣的，設計一些孔隙結構，讓肌腱長的更好，做一些生物力學的研究。
還有我們打印假體，這個是初步打印的，這個是成品。成品打印出來之后我們有條件可以在體外先模擬一下手術看看結果導板好不好用，結構完之后匹配很好的時候，我們就可以做手術了，做手術我們把原來放進去沒有用的一些東西拿出來，拿出來之后開始要接骨，按照術前結構，保護好血管神經，把骨頭接完之后，把假體放進去，看到肌腱縫合好，我們假體拍片出來其實就是金屬結構，正常骨頭對比一模一樣的。
病人可以早期活動，這個術中關節活動的情況，做完手術基本上正常了，術后復查的情況，病人功能很好，很開心，做完3D打印恢復生活的。還有一些20多歲也是小時候受傷，這些都很可憐，那個時候醫療條件不好，這個病人很特別，他是外側沒有了，內側關節挺好的，這個骨頭變長了，我們也是可以打印一個3D打印一個假體，但是打完之后這個骨頭長了，和上個一樣，如果是我互相謙讓，要不就外側小一點，要不就假骨頭小一點，但是沒有辦法，一定要短，不在一個平面上，如果不截斷就實現不了，我們也是一樣的設置一定假體，在這個地方做一個接骨，接骨完之后拍片看和正常的一樣，這個活動的很好，而且恢復正常了，骨頭全長好了，鋼板都拆了，假體不能拆。
這個病人也是外傷之前受傷之后無法處理，他除了外側沒有了，他部分骨頭也不見了，都丟了，傷的比較嚴重，我們打印一個外側，骨頭是不能去掉了，因為這個地方有一些肌腱附著沒有辦法，只能做一個假體，做完之后把原來的假體放進去之后，把原來的骨頭，設計一些孔隙結構，方便骨頭長進去的，這個是打印的成品，時間的原因講快一點。
這個是把我們骨頭重新取的假骨，假體固定好了，一個術中的照片，術后固定完之后肌腱保留了，肌腱縫合好了，這個手術就完成了，你做一個關節屈伸，術后三個月情況都挺好的。
這個是一個富婆，請了一個司機后來被車撞了，撞到這個骨頭全沒有了，去過全國上海、北京很多家醫院都說治不了，回來廣州這邊看看能不能做3D打印，結果做了3D打印假體訂做了一個，整個關節縫合孔，骨頭的連接，鋼板固定，這個病人弄完之后，效果很好，最起碼日常生活不受影響。還有一些20多歲，這個是跳樓的小孩子，一言不合就跳，在學校里面跳，手摔的一塌糊涂，來醫院做完手術發現，還是缺骨頭的，沒有辦法給他做了一個假體加鋼板固定，還有肘關節還有下肢的，一個骨頭一半沒有了，他走不了路了，很慘，后來做了一個3D打印，受傷情況血肉模糊，骨頭都丟了，一年之后正常了，這個3D打印是真的很好。
小結一下，3D打印可以快速重建關節缺損，實現局部的結構穩定和關節早期功能斷裂，我們注意設計的時候一定要對策好，把韌帶重建，還有一定要穩定，目前來講3D打印是剛起步，病人特別少，如果真的有問題還是要治療的，相信未來生物打印各式各樣的生物打印再進一步發展，這個病人會更受益。
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