世界首例应用3D打印技术人工定制枢椎椎体治疗寰枢椎恶性肿瘤

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世界首例应用3D打印技术人工定制枢椎椎体治疗寰枢椎恶性肿瘤

来源:北京大学第三医院 刘忠军 编号 : #114703#
2015-01-08
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  解剖重建人体缺失的骨骼一直是临床医生追寻的目标,随着数字化技术和 3D 打印技术的应用,使人类这一愿景成为现实。3D 打印,即快速成型(Rapid Prototype, RP)技术,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印方式构造物体的技术,在医疗领域,特别是个体化重建领域应用前景广阔。

  当病人罹患恶性骨肿瘤时常常需要完整切除,但传统重建技术难以获得满意的支撑和功能,始终是临床的棘手问题。采用金属 3D 打印技术制备出与患者缺损部位形状一致的钛合金假体,植入骨肿瘤患者体内,已成为解决骨肿瘤切除术后修复重建的新方案。

  下面主要介绍3D打印重现颈椎这个病例

  病例摘要

  病人,男性,12岁,颈痛进行性加重2个月,手指麻木,下肢无力1周。

  患者2个月前在颈部轻微外伤后出现枕颈部疼痛。2周后出现发热,最高38.3°C,经对症治疗2周后体温恢复正常。但颈痛逐渐加重,发展到起床后必须用双手支撑头部。外院行X片检查发现C2破坏性病变。来我院后,于门诊行CT引导下穿刺活检,病理检查提示“神经外胚叶肿瘤(PNET)”。在等待病理过程中,患者出现手指麻木,下肢无力。大小便正常。

  入院后体格检查显示,C2棘突压痛明显。四肢躯干感觉正常,双下肢肌力4级,双膝反射活跃,Hoffman征和Babinski征阴性。

   PET/CT扫描:C2肿瘤,无全身转移病灶。

  查房讨论意见:

  患者C2 PNET诊断明确。目前患者颈痛严重,VAS评分9分。C2溶骨性破坏,国际脊柱肿瘤研究小组稳定性评分13分(不稳定)。肿瘤侵入椎管造成脊髓压迫,开始出现神经功能障碍。决定先行手术切除肿瘤、稳定脊柱、缓解神经功能。术后全身化疗及局部放疗。

  该肿瘤Enneking分期为IIB,WBB分期1~12,A~D,应行整块的全椎切除手术。但由于肿瘤位于C2,不可能在保全脊髓的情况下做到整块切除,但可以做到囊外的边缘或广泛的全椎切除,术后结合局部的放疗和全身化疗以减少局部的复发和转移。


  手术拟行分期的后前路入路。第一期行后路手术,切除C2附件及椎管背侧的肿瘤组织,显露并游离双侧的椎动脉,行枕颈固定。第二期行前路经颌下入路C2椎体切除,C1-C3重建。由于传统钛网重建需要将钛网植于C1前弓和C3椎体之间,钛网与C1前弓的接触面积小,稳定性较差,故考虑应用孔隙金属植入材料(3D打印)的C2人工椎体作为肿瘤切除后的重建材料。人工椎体可与C1双侧侧块关节接触,从而提供良好的支撑作用。由于孔隙金属又为后期骨长入提供了条件,从而可以使该装置达到长期的稳定。

  术前根据病人的CT扫描数据制作3D打印的人工C2椎体。

  X片显示第一期后路术后影像,手术切除C2的附件结构并行枕颈固定。

  术后2周行前路手术。



  临床应用结果

  在肿瘤彻底切除基础上,应用3D打印技术制备的钛合金骨肿瘤假体可有效实现不同部位骨缺损的精细化重建要求,无早期假体植入相关并发症,躯体外形恢复完好,肢体功能满意,较好地满足了患者个体化重建的要求。

  患者术后1周下地行走,2周后转入放疗科放疗,之后转入化疗科化疗。

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