隨著精準(zhǔn)醫(yī)療相關(guān)技術(shù)成熟度的不斷提升,以及公眾對于精準(zhǔn)治療接受度的不斷提高，醫(yī)療行業(yè)開始進(jìn)入數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級的新階段。

3D數(shù)字化及3D打印技術(shù)目前在口腔修復(fù)、定制化假肢、手術(shù)導(dǎo)板、植入物等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。尤其在骨科這個(gè)細(xì)分醫(yī)療場景中，3D技術(shù)所扮演的角色也越來越重要，正慢慢融入骨科術(shù)前規(guī)劃、制作手術(shù)導(dǎo)航定位模板、定制個(gè)性化假體與內(nèi)植物、定制外固定支具等醫(yī)療環(huán)節(jié)。

應(yīng)用案例

背景：廣東省肇慶市懷集縣第一人民醫(yī)院，近期接診了一位前右足部扭傷史長達(dá)十年、55歲的患者黃女士。右足背疼痛、行走功能受限等癥狀的反復(fù)出現(xiàn)，給黃女士的健康及日常生活帶來了明顯不便。

經(jīng)懷集縣人民醫(yī)院進(jìn)行X線片、CT、MR等傳統(tǒng)影像檢查，初步診斷為：1.右足舟骨壞死。2.右距舟關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎。3.右跟骰關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎。擬行右距舟關(guān)節(jié)、跟骰關(guān)節(jié)融合術(shù)。

▼以下圖片均來源于國家人體組織功能重建工程技術(shù)研究中心、華工醫(yī)學(xué)院人體解剖教研室、附屬二院暨廣州市第一人民醫(yī)院骨科 丁煥文教授團(tuán)隊(duì)

針對該患者病情，借助3D技術(shù)的三維設(shè)計(jì)手術(shù)治療方案，由國家人體組織功能重建工程技術(shù)研究中心、華南理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院人體解剖教研室、附屬二院暨廣州市第一人民醫(yī)院骨科丁煥文教授主導(dǎo)制定，懷集縣人民醫(yī)院骨科、樹蟻智能數(shù)字化精準(zhǔn)外科云服務(wù)系統(tǒng)以及先臨三維共同參與設(shè)計(jì)及實(shí)施。

丁煥文教授團(tuán)隊(duì)結(jié)合患者癥狀、體征臨床診斷為Muller-Weiss病。通過3D精準(zhǔn)定位確認(rèn)患者病變部位為附橫關(guān)節(jié)。通過會診討論，決定為患者實(shí)行“足內(nèi)側(cè)柱延長、距舟關(guān)節(jié)融合、距骨骰骨融合固定”手術(shù)。

手術(shù)設(shè)計(jì)方案

3D打印骨科手術(shù)導(dǎo)板是根據(jù)術(shù)中需要而采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、3D打印制備的一種個(gè)性化手術(shù)器械，用于術(shù)中準(zhǔn)確定位點(diǎn)、線的位置、方向和深度，輔助術(shù)中精確建立孔道、截面、空間距離、相互成角關(guān)系及其他復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)等，3D打印定位導(dǎo)板的使用將比單純依靠醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)和手持工具操作更為精準(zhǔn)。

團(tuán)隊(duì)在本次手術(shù)方案設(shè)計(jì)中將采用3D打印定位導(dǎo)板，輔助醫(yī)生準(zhǔn)確定位螺釘入點(diǎn)與方向，將患者足部的距舟關(guān)節(jié)融合固定以及骰骨和距骨融合固定。手術(shù)導(dǎo)板輔助使內(nèi)固定螺釘植入微創(chuàng)化，同時(shí)導(dǎo)板引導(dǎo)準(zhǔn)確顯露距舟關(guān)節(jié)，減少了手術(shù)創(chuàng)傷。另外導(dǎo)板引導(dǎo)精準(zhǔn)置釘也減少術(shù)中“C”臂X光機(jī)使用次數(shù)，大大減少了患者和醫(yī)護(hù)人員的X射線沾染。

針對病人患部，在足部三維模型的基礎(chǔ)上用CAD設(shè)計(jì)軟件，定制設(shè)計(jì)了導(dǎo)板三維模型，并利用3D打印設(shè)備將導(dǎo)板與足部模型打印出實(shí)物，用于術(shù)前模擬與手術(shù)使用。

導(dǎo)板定位相較于傳統(tǒng)方式，在術(shù)中更利于精準(zhǔn)定位。但是，如果導(dǎo)板的佩戴位置有偏差，對于手術(shù)的成功與否就有很大的影響。如何讓定位的工具位置更準(zhǔn)確，就是此次EinScan Pro 2X Plus的任務(wù)。

 術(shù)前，丁煥文教授團(tuán)隊(duì)將3D打印定位導(dǎo)板戴在患者右足上，然后利用EinScan Pro 2X Plus多功能手持3D掃描儀對佩戴導(dǎo)板的手術(shù)部位進(jìn)行掃描。用掃描數(shù)據(jù)與原始重建數(shù)據(jù)做對比，再次確認(rèn)導(dǎo)板位置是否準(zhǔn)確。

 術(shù)中丁煥文教授團(tuán)隊(duì)將消毒后的3D打印定位導(dǎo)板再次戴在患者右足背上，然后利用EinScan Pro 2X Plus多功能手持3D掃描儀掃描患者小腿與足部。了解手術(shù)導(dǎo)板安放位置有無偏差、引導(dǎo)位置調(diào)整，使手術(shù)導(dǎo)板安放準(zhǔn)確，然后引導(dǎo)精準(zhǔn)置釘和距舟關(guān)節(jié)切開融合。在新技術(shù)輔助下順利完成手術(shù)。

 國家人體組織功能重建工程技術(shù)研究中心具有國際領(lǐng)先的生物材料研究基礎(chǔ)和精準(zhǔn)修復(fù)技術(shù)，華南理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院人體解剖教研室具有良好的虛擬解剖臨床應(yīng)用研究基礎(chǔ)，附屬二院暨廣州市第一人民醫(yī)院骨科自建科以來，救治了數(shù)以百萬計(jì)骨骼/肌肉運(yùn)動系統(tǒng)病損的患者，在廣州和華南地區(qū)享有較高的聲譽(yù)。

隨著3D技術(shù)與臨床醫(yī)學(xué)的深度融合發(fā)展，丁煥文教授帶領(lǐng)的虛擬應(yīng)用解剖研究團(tuán)隊(duì)、骨科團(tuán)隊(duì)在數(shù)字骨科領(lǐng)域走在了前沿，所開展的精準(zhǔn)修復(fù)重建的方案在創(chuàng)傷、關(guān)節(jié)、脊柱、腫瘤和畸形矯正等方面均頗有建樹。研究團(tuán)隊(duì)自2005年開展第一例精準(zhǔn)骨科手術(shù)以來，現(xiàn)已完成2000余例，在產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟醫(yī)院進(jìn)行了廣泛推廣和應(yīng)用，促進(jìn)了聯(lián)盟醫(yī)院的診療工作創(chuàng)新和醫(yī)療水平提高，造福了眾多疑難雜癥患者。團(tuán)隊(duì)利用新型生物材料、3D虛擬模型、3D打印、虛擬仿真等技術(shù)建立了華南理工大學(xué)特色的精準(zhǔn)外科技術(shù)和精準(zhǔn)修復(fù)技術(shù)，讓患者享受到精準(zhǔn)醫(yī)療帶來的福利，獲得了良好康復(fù)。

國家相關(guān)政策

近年來，國內(nèi)各省市政府部門也逐步推動關(guān)于3D打印醫(yī)療服務(wù)項(xiàng)目的政策。其中，在2019年廣東省新增醫(yī)療項(xiàng)目（三）250類中，約20類與三維掃描、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和3D打印相關(guān)。