隨著精準醫(yi)療(liao)相關技(ji)術成熟度的不斷提升,以及公(gong)眾(zhong)對于精準治療(liao)接(jie)受度的不斷提高，醫(yi)療(liao)行業開始進(jin)入數字(zi)化、智能(neng)化轉型升級的新階段。

3D數字化及3D打印(yin)技(ji)術目前在口腔修(xiu)復、定(ding)制(zhi)化假肢(zhi)、手術導(dao)板(ban)、植入物等(deng)領域得到(dao)了(le)廣泛的應(ying)用。尤其在骨科這個(ge)細分醫療場景中(zhong)，3D技(ji)術所(suo)扮演的角色也越來越重要，正(zheng)慢慢融入骨科術前規劃、制(zhi)作(zuo)手術導(dao)航定(ding)位模板(ban)、定(ding)制(zhi)個(ge)性化假體與內植物、定(ding)制(zhi)外固(gu)定(ding)支具等(deng)醫療環節(jie)。

應用案例

背景

廣(guang)東省肇(zhao)慶市(shi)懷集縣第一(yi)人(ren)民醫院，近(jin)期接診了一(yi)位前(qian)右(you)足部扭傷史長達十年、55歲的患(huan)者黃女(nv)士。右(you)足背疼痛、行走功能受限等癥狀的反復出現(xian)，給(gei)黃女(nv)士的健康及日常生活帶來了明顯不便。

經懷集(ji)縣人(ren)民(min)醫院進行X線片、CT、MR等傳統影像檢(jian)查，初步(bu)診斷為(wei)：

1.右(you)足舟(zhou)骨壞(huai)死。

2.右距舟關(guan)節(jie)骨關(guan)節(jie)炎(yan)。

3.右跟骰(tou)(tou)關(guan)節骨關(guan)節炎(yan)。擬行右距舟關(guan)節、跟骰(tou)(tou)關(guan)節融合(he)術。

▼以下圖(tu)片及視頻均來源于國家人(ren)體(ti)組織功能重(zhong)建工程技術研究中心、華南理工大學醫(yi)學院人(ren)體(ti)解剖教(jiao)研室(shi)、附(fu)屬二院暨廣州市第(di)一人(ren)民醫(yi)院骨科 丁煥文(wen)教(jiao)授團(tuan)隊

針對(dui)該患者病情，借助3D技術(shu)的三維設計手(shou)術(shu)治療方案，由國家人體組(zu)織功(gong)能重建工程技術(shu)研(yan)究(jiu)中(zhong)心，華南(nan)理(li)工大學醫學院人體解剖教研(yan)室，附屬二院暨廣州市(shi)第一人民醫院骨(gu)科丁煥(huan)文(wen)教授主(zhu)導制定，懷集縣人民醫院骨(gu)科、樹蟻智(zhi)能數字(zi)化精準外科云服務系統(tong)以及先(xian)臨三維共同參與設計及實施。

針(zhen)對該患者病情，借(jie)助3D技(ji)術(shu)的三維(wei)設計手術(shu)治(zhi)療方案，由(you)國家(jia)人(ren)體組織(zhi)功能重建(jian)工(gong)程(cheng)技(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)中(zhong)心，華南理(li)工(gong)大學醫(yi)學院人(ren)體解剖教(jiao)研(yan)室(shi)，附屬二(er)院暨廣州(zhou)市第一人(ren)民醫(yi)院骨(gu)科(ke)(ke)丁煥文教(jiao)授主導制定，懷集(ji)縣人(ren)民醫(yi)院骨(gu)科(ke)(ke)、樹蟻智(zhi)能數字化精準(zhun)外科(ke)(ke)云(yun)服務系統(tong)以及先臨三維(wei)共(gong)同參與設計及實施。、

 手術設(she)計方案

3D打(da)印骨科手術導板是根據(ju)術中(zhong)需要而采用計算機輔助設計、3D打(da)印制備的一種(zhong)個性化手術器械，用于術中(zhong)準(zhun)(zhun)確定位點、線(xian)的位置、方(fang)向(xiang)和(he)深(shen)度，輔助術中(zhong)精(jing)確建立孔道、截(jie)面、空(kong)間(jian)距離、相互成角關系及其他復雜空(kong)間(jian)結構等，3D打(da)印定位導板的使用將比(bi)單純依靠醫生經驗和(he)手持工具(ju)操(cao)作更為精(jing)準(zhun)(zhun)。

團隊在本次(ci)手術方案設計中(zhong)將采用3D打印定(ding)位導板，輔(fu)助醫生準確定(ding)位螺釘(ding)入(ru)點與方向，將患者足部的距(ju)舟關節融合(he)固定(ding)以及骰骨和(he)距(ju)骨融合(he)固定(ding)。

手術導板輔助使內(nei)固(gu)定螺(luo)釘(ding)植入微創化，同時(shi)導板引(yin)導準確顯(xian)露距舟關(guan)節，減(jian)少(shao)了(le)手術創傷。另外導板引(yin)導精(jing)準置釘(ding)也減(jian)少(shao)術中“C”臂X光機使用次(ci)數，大大減(jian)少(shao)了(le)患者和醫護人員的X射線(xian)沾染。

針對病人患部，在足部三維模型的基礎上用CAD設計軟件，定制設計了導板三維模型，并利用3D打印設備將導板與足部模型打印出實物，用于術前模擬與手術使用。

（導(dao)板：尼龍打印(yin)；足(zu)部模型(xing)：Stratasys J750 3D打印(yin)）

三維掃描輔助導板定位

導板定位相較于傳統方式，在術中更利于精準定位。但是，如果導板的佩戴位置有偏差，對于手術的成功與否就有很大的影響。如何讓定位的工具位置更準確，就是此次手持3D掃描儀EinScan Pro 2X Plus的任務。

術前，丁煥文教授團隊將3D打印定位導板戴在患者右足上，然后利用EinScan Pro 2X Plus多功能手持3D掃描儀對佩戴導板的手術部位進行掃描。用掃描數據與原始重建數據做對比，再次確認導板位置是否準確。

術中，丁煥文教授團隊將消毒后的3D打印定位導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。了解手術導板安放位置有無偏差、引導位置調整，使手術導板安放準確，然后引導精準置釘和距舟關節切開融合。在新技術輔助下順利完成手術。

國(guo)家人體組織功能重建工程技術研究中心具(ju)有國(guo)際領(ling)先(xian)的(de)(de)生(sheng)物材料研究基(ji)礎(chu)和精準修復(fu)技術，華南(nan)理工大學(xue)醫學(xue)院人體解(jie)剖教研室具(ju)有良好的(de)(de)虛擬解(jie)剖臨床應(ying)用研究基(ji)礎(chu)，附屬二院暨廣州(zhou)市第一人民醫院骨科(ke)(ke)自建科(ke)(ke)以(yi)(yi)來，救(jiu)治了數以(yi)(yi)百萬計骨骼/肌肉運動系統病損的(de)(de)患者(zhe)，在(zai)廣州(zhou)和華南(nan)地(di)區享有較高的(de)(de)聲譽。

隨(sui)著3D技術(shu)與臨床醫學的(de)深度融合發(fa)展，丁煥文(wen)教授帶領(ling)的(de)虛擬應(ying)用解剖研(yan)究(jiu)團隊(dui)、骨科團隊(dui)在數字骨科領(ling)域(yu)走在了前(qian)沿，所開展的(de)精(jing)準修復(fu)重建(jian)的(de)方(fang)案在創傷、關節、脊柱(zhu)、腫瘤和畸形矯正等(deng)方(fang)面均頗(po)有建(jian)樹。

研究團隊自(zi)2005年開展(zhan)第一例精準骨科手術以來，現(xian)已完成2000余(yu)例，在產學(xue)研聯盟醫院進(jin)行(xing)了廣(guang)(guang)泛(fan)推廣(guang)(guang)和應用，促進(jin)了聯盟醫院的(de)診療(liao)工作創(chuang)新和醫療(liao)水平提(ti)高(gao)，造福(fu)了眾多疑難雜(za)癥患者。

團隊利(li)用新型生物材料、3D數字化、3D虛擬模型、3D打印、虛擬仿真等技(ji)術建立了華南理(li)工大(da)學(xue)特色的(de)精準(zhun)(zhun)(zhun)外(wai)科技(ji)術和精準(zhun)(zhun)(zhun)修復技(ji)術，讓患者享受到精準(zhun)(zhun)(zhun)醫療帶(dai)來(lai)的(de)福(fu)利(li)，獲得了良好康復。

國(guo)家相關(guan)政策(ce)

近年(nian)(nian)來，國內(nei)各(ge)省(sheng)市政府部門也逐步推動關(guan)于3D打印(yin)醫療(liao)服務項目(mu)的政策。其中，在2019年(nian)(nian)廣東(dong)省(sheng)新(xin)增(zeng)醫療(liao)項目(mu)（三）250類中，約20類與三維(wei)掃描、計算機設計和(he)3D打印(yin)相關(guan)。

今年(nian)7月，廣(guang)東(dong)省(sheng)醫(yi)療(liao)保障局在發布的《廣(guang)東(dong)省(sheng)醫(yi)療(liao)保障局關于部分醫(yi)療(liao)服(fu)務(wu)價格(ge)項目(mu)公(gong)開征(zheng)求意見》公(gong)示項目(mu)中，個(ge)體(ti)化(hua)3D模型重建(jian)、個(ge)體(ti)化(hua)3D模型制(zhi)備(bei)、個(ge)體(ti)化(hua)3D手(shou)術(shu)(shu)導板制(zhi)備(bei)、個(ge)體(ti)化(hua)3D可視(shi)化(hua)手(shou)術(shu)(shu)模型四項醫(yi)療(liao)3D打印的費用被納入市場調節價醫(yi)療(liao)服(fu)務(wu)價格(ge)項目(mu)，未來或納入醫(yi)保系統，為患者帶來更多福音。

專家介(jie)紹

丁煥(huan)文

主任醫(yi)師(shi)、教授(shou)、研(yan)究生導(dao)師(shi)

國(guo)家(jia)人(ren)體(ti)組(zu)織功能重(zhong)建(jian)工程技術研究(jiu)中心教(jiao)授(shou)、華南(nan)理(li)工大(da)學醫(yi)學院(yuan)教(jiao)授(shou)人(ren)體(ti)解剖教(jiao)研室(shi)主任、第二附(fu)屬醫(yi)院(yuan)暨廣州市第一人(ren)民醫(yi)院(yuan)骨(gu)科主任醫(yi)師，生物醫(yi)學工程和(he)臨(lin)床醫(yi)學碩士(shi)研究(jiu)生導師。

原中國人(ren)民解放軍廣州總(zong)醫(yi)院骨科主任(ren)醫(yi)師，華僑樓骨科病區主任(ren)，專(zhuan)業技(ji)術(shu)5級、文職二級專(zhuan)家，服役期間(jian)立(li)三(san)等功一次。

現(xian)為(wei)國(guo)(guo)際創傷與矯形(xing)外科(ke)學(xue)會(hui)(hui)（SICOT）數(shu)(shu)字(zi)骨(gu)科(ke)分(fen)會(hui)(hui)常委和廣(guang)(guang)東省(sheng)數(shu)(shu)字(zi)骨(gu)科(ke)分(fen)會(hui)(hui)常委兼(jian)青年委員(yuan)(yuan)會(hui)(hui)副(fu)組(zu)(zu)長(chang)、中(zhong)華醫(yi)(yi)(yi)學(xue)會(hui)(hui)醫(yi)(yi)(yi)學(xue)工程分(fen)會(hui)(hui)數(shu)(shu)字(zi)骨(gu)科(ke)學(xue)組(zu)(zu)委員(yuan)(yuan)、中(zhong)國(guo)(guo)研究型醫(yi)(yi)(yi)院(yuan)學(xue)會(hui)(hui)常委和數(shu)(shu)字(zi)骨(gu)科(ke)學(xue)組(zu)(zu)副(fu)主任委員(yuan)(yuan)、中(zhong)國(guo)(guo)醫(yi)(yi)(yi)藥生物(wu)技術協(xie)(xie)會(hui)(hui)3D打(da)印(yin)技術分(fen)會(hui)(hui)數(shu)(shu)字(zi)骨(gu)科(ke)學(xue)組(zu)(zu)常務副(fu)組(zu)(zu)長(chang)、廣(guang)(guang)東省(sheng)醫(yi)(yi)(yi)學(xue)3D打(da)印(yin)創新聯盟副(fu)理事(shi)長(chang)、廣(guang)(guang)東省(sheng)轉化醫(yi)(yi)(yi)學(xue)學(xue)會(hui)(hui)理事(shi)、廣(guang)(guang)州市醫(yi)(yi)(yi)師學(xue)會(hui)(hui)骨(gu)科(ke)醫(yi)(yi)(yi)師分(fen)會(hui)(hui)常委、廣(guang)(guang)東省(sheng)骨(gu)質疏松協(xie)(xie)會(hui)(hui)委員(yuan)(yuan)、中(zhong)國(guo)(guo)醫(yi)(yi)(yi)療(liao)器械(xie)協(xie)(xie)會(hui)(hui)3D打(da)印(yin)醫(yi)(yi)(yi)療(liao)器械(xie)專業委員(yuan)(yuan)會(hui)(hui)專家。

以第一作(zuo)者兩次獲軍(jun)隊科(ke)技(ji)(ji)進(jin)步二等獎(jiang)，以第五作(zuo)者獲得廣東(dong)(dong)省科(ke)學(xue)(xue)技(ji)(ji)術獎(jiang)勵二等獎(jiang)1項，獲得軍(jun)隊科(ke)技(ji)(ji)進(jin)步三等獎(jiang)3項，廣東(dong)(dong)省科(ke)技(ji)(ji)進(jin)步三等獎(jiang)2項，2020年新冠疫情期(qi)間開創(chuang)人體解剖學(xue)(xue)遠程智能教學(xue)(xue)法(fa)。

近期獲得：

1.獲得校級優秀在線教學案例。

2.廣東(dong)省疫情(qing)期間在線教學優秀案例一等獎。

3.教育(yu)部高(gao)校教育(yu)技術專業教學指導分委員會(hui)授予(yu)高(gao)等教育(yu)類優秀成果獎(jiang)。