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工程师“神助攻”医生 上海九院用3D打印技术为患者修复“硬伤”

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来源/视觉中国

颌面、脊柱等部位的人体硬组织病损是临床上的常见病、多发病,这些位置的病损形态各异、结构复杂,唯有个性化的精准治疗才能安全为患者解决病患,在损伤最小化的同时,实现最有效的修复。近年来,临床医生、机械工程师通力协作,使得3D打印增材制造技术在医学科学领域已经完成了“0-1”的探索。

日前,上海交通大学医学院附属第九人民医院沈国芳教授团队牵头申报的国家重点研发计划增材制造与激光制造专项项目《硬组织病损精准治疗的个性化医疗器械增材制造技术集成和应用示范》获得科技部批准。该项目联合了北京大学口腔医院、空军军医大学(第四军医大学)、国家食品药品监督管理总局医疗器械技术审评中心等17家单位共同申报,这意味着这项国际医疗领域方兴未艾的技术也将在我国进入规范制定阶段,未来具有自主知识产权的个性化定制国产3D增材将为中国百姓带来高效、精准、实惠的治疗。

精准完成复杂结构手术

颅颌面肿瘤切除,面部留下的缺损无法保护重要器官,而且影响患者容貌美观,传统整复方式是利用身体髂骨或者小腿上腓骨等“拆东墙补西墙”,而“拆”多少,如何“补”,全凭医生个人经验,难以做到百分百准确。近几年,上海交通大学医学院附属第九人民医院数字化颅颌面外科工作室一直在探索如何利用新技术为病人带来最佳的个性化治疗方案——利用高清CT获得患者的肿瘤生长情况数据,利用电脑制成的三维图像供医生观察和决策手术方案;医生与聪明的计算机系统规划出肿瘤边界,规划最佳手术“路线”,再通过3D打印相应形状的手术导板;借助三维可视化导航技术或导板指引,就能够实现“天衣无缝”的修复手术。

“通过数字化3D打印技术能够精准完成以往无法实现的复杂结构的手术,这种个性化治疗特别适合形态、结构、功能有特殊要求的案例。”项目牵头人、口腔颅颌面外科专家、九院党委书记沈国芳教授在这一领域已开展十余年探索,“数字化治疗,是外科治疗领域的发展趋势,尤其是对重要器官聚集、复杂血管环绕的颌面部位,定位疾病位置、制定治疗方案、解决病变组织和修复,精准贯穿始终。”沈国芳教授说,目前,从科学上,这些技术已经完成了“0-1”的跨越,但是在生产试验、临床试验和国家层面的规范制定上还没有走完。”

来源/上海交大附属第九人民医院供图

全产业链造福更多患者

曾有一位头颅中遗留弹片的病人,5毫米的小小弹片令他经历了20多年的头疼折磨。弹片位于颅底,位置很深,常规手术需要将血管丰富的整个面部翻下,出血多风险大,病人四处求医却屡遭碰壁。沈国芳教授利用三维导航和内镜技术,仅在面部通过2个仅有7~8毫米的开口,就将弹片安全取出,为病人解决了多年困扰。手术中使用的颅颌面外科三维导航仪,正是沈国芳率领团队研发的具有自主知识产权的设备,这个设备已经获得国家食品药品监督管理总局认证和欧洲认证,比目前占据医院市场的国外产品更好用。

不仅是导航仪的研发,目前由17家单位多学科交叉协同的团队正着力于如何提高疾病诊断率,如何使3D打印材料与自身骨骼更好融合,如何大规模推进国产打印机的国内外市场占有等工作,将从原材料和软件、产品设计开发、临床前实验和临床应用等全产业链,提高个性化医疗器械的设计效率,实现植入器械的精准修复及重建,整体提升我国在口腔和骨科领域个性化医疗器械增材制造技术临床应用方面的协同创新能力。

“我们希望通过这些工作,造福患者,推动民族企业早期介入这一领域的国际竞争,也推动国家在这个领域更优先的发展。”沈国芳教授说。

新民晚报记者 易蓉

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