實施全髖關節置換術前，先按照（zhào）1：1的比（bǐ）例打印（yìn）出髖關（guān）節模型，再根據模（mó）型設計合適的鐵條（tiáo）狀導向器，均由3D打印金屬粉製成。

 

周觀明坐在（zài）19樓的佛山市中醫（yī）院骨科辦公室裏，手中拿著一個（gè）髖關節模型。曾經困擾著（zhe）他（tā）和不少骨科（kē）專家的手工植入髖臼假體精準度不高的問題，現在被高（gāo）科技3D打印+重建技術輕（qīng）鬆解決了，這個（gè）“助攻神器”看起來僅僅（jǐn）像是兩個馬蹄形的（de）磁鐵石，學名叫做“人工髖臼杯植（zhí）入導向器”。

 

這兩（liǎng）個長度不足10厘米的（de）鐵條狀的物體，代表著目前全（quán）國（guó）3 D打印在骨科臨床醫學上的領先水平（píng），而這個創（chuàng）意從想法到（dào）成功，僅僅經曆了半年多的時間。

 

返修的髖臼假體

 

19樓（lóu），佛山市中醫院關節專科(骨十科)主任周觀明的（de）辦公室裏，地上堆了兩大箱髖臼假體，有些髖臼假體因（yīn）為在患（huàn）者體內時間使用了長達十幾年，已經和骨頭長在一起，而翻修（xiū）的時（shí）候，不得不重新剝離出來，假體上（shàng）還仍然可（kě）以（yǐ）看到殘留的骨頭。

 

“髖關節置換之後，假（jiǎ）體翻修的原因有很（hěn）多，但是其中有一個很重（chóng）要的原因是（shì）在置換的時候，臼杯安裝得不精準，導致磨損或者脫落（luò）。”周觀明（míng）手裏拿著髖關節的模型（xíng）以及髖臼假體（tǐ）模型，比劃著告訴記者。“比如放在這個（gè）角度，傾斜一下，患者行動的時候，它就會動，慢慢就會磨損。”周觀明解釋說，經年累月，全髖關節置換術的患者髖（kuān）臼的位置已經病變或者殘缺（quē）。

 

“病變的患者，髖臼可能已經不規則了，所以要把髖（kuān）臼（jiù）杯（bēi）假體準確地放入到（dào）髖臼中，純手工的植入精準度都會有偏差。”周觀明坦言，加上髖周圍的軟組織(肌肉和脂肪)等阻擋（dǎng）視線，即使是經驗豐富的骨科醫生，在放入（rù）髖臼假體也不能保證百分之（zhī）百精度準確。

 

“即使像我從事（shì）人工（gōng）髖（kuān）置換很多年了，也不能保證百分之百精準。”一旦放入不精準，就會導致（zhì）髖臼假體磨（mó）損（sǔn）或者脫落，從而影響患者的功能，“勢必（bì）要進行翻修”。這個問（wèn）題困擾著不少（shǎo）骨科（kē）醫（yī）生，其中包括知名骨科專家、佛山（shān）市中醫院院長劉效仿教授。對於佛山（shān）市中醫院（yuàn）來說，目前髖關（guān）節全（quán）髖關節置換術一年達到（dào）了2000台，手術（shù）量在全國排在前列（liè）。

 

尋找（zhǎo）精準（zhǔn）輔助工具

 

“有沒有一（yī）種工具可（kě）以輔助醫生完成手術，讓髖臼（jiù）杯假（jiǎ）體植入的角度精準，避免由此造成的（de）翻（fān）修（xiū）。”這是劉（liú）效仿們一直在思考的課題。目前國際公認的臼杯假體安放位置角度為：外（wài）展角40+/-10 ，前傾（qīng）角15+/-5 ，這被稱為“Lew innek臼杯安全區”。“一般來說，如果臼杯假體植入角度（dù）不在安全區內，可以認為臼杯假體植入角度不（bú）良（liáng），將會（huì）影響（xiǎng）髖關節活動範圍和（hé）假體使用壽命（mìng），改變假體骨界麵間的應力。”

 

劉效仿的想法，恰恰是來自矽穀的DrGekLim博（bó）士正（zhèng）在研究的產品所能解決的問題。DrGekLim博士主攻數字影像學，在（zài）美國從事（shì）骨科儀器（qì）開發和研究，之前是貝爾（ěr）實驗室的博（bó）士後。她常年背著一個黑色的大背包，拎著黑色的箱子，箱子裏裝的是髖關節的模型和髖臼（jiù）導向器，這個看起來有點像馬（mǎ）蹄形的磁鐵石的東西，最終能輕而易舉地解決困擾（rǎo）劉效仿、周觀明等骨科專家的問題。讓（ràng）全髖關節置（zhì）換術中關（guān）鍵的一步———髖臼假體能夠按照理想的角度植入，最大程度（dù）減（jiǎn）少因此可能發生的磨損脫落，延長假體使用壽命。

 

雛形被否“太閉門造車”

 

每一項新的應用和研究幾乎都是在（zài）一個人或者一個（gè）群體的執著推廣下而誕生。這個（gè）導向板也如此。DrGek Lim說起（qǐ）髖臼植入導向器的誕生，一再感謝劉效仿這（zhè）位“伯樂”。

 

2015年，DrGekLim開始開發3D數字重建軟件，對這個軟件（jiàn），作為（wéi）骨科頂級專家的劉（liú）效仿給了很多意見和建議，這也恰（qià）恰是後來3D打印（yìn）髖臼植入導向器能（néng）夠發揮作用的基礎。常年（nián）在全球各地奔波的DrGekLim對於全球的骨科（kē）手術工具、儀器等也了如（rú）指掌。“之前國外有人曾經（jīng）研（yán）製出兩個導向器（qì），分別用在（zài）打磨髖臼和植入假體中，但（dàn）是（shì）兩個是分開的，醫生需（xū）要（yào）使用兩次，使用不方便；有些（xiē）導向器的設計需（xū）要（yào）改造手術設備，難以推廣。”D rG ekLim吸取這些經驗後，2016年（nián）3月份形成了設想和方案，開始（shǐ）申（shēn）請專利（lì）。“但是畢竟這（zhè）個（gè）隻是技術層麵的（de），要用（yòng）到臨床去（qù），就要給臨床的醫生看是否使用。”D rG ek Lim想（xiǎng）到了劉效仿帶領的佛山市中醫院。

 

2016年5月份的一天，她（tā）拿著設計的相片，找到劉（liú）效仿。“當（dāng）時他說，這個設計很（hěn）好，讓我們可以先做（zuò）出來。”然而，設計研究（jiū）到成功（gōng）應用，需要經曆不斷改進的過程。

 

時間進展到2016年6月份，劉效仿（fǎng）的（de）一個電話，加快了3D打印髖（kuān）臼假體植入導向器應用的曆（lì）程。“劉院（yuàn）打電話給我說，讓我先做一套導向器，想要在手（shǒu）術中使用，如果成功的話，就在（zài）8月份的骨科國際會議（yì）上（shàng）作為案例講解。”Dr GekLim接（jiē）電話後猶如打了雞血，收到從中醫院傳過去的在醫院（yuàn）做過髖關節置換手術的患者影像（xiàng）資料，包括CT掃描和X光片後，立刻開始著手運用3D數字化建模。

 

“建模後，要先按照1：1的比例（lì）打印出（chū）髖關節模型，然後根據模型，設計合適的導向器，再通過3D打印機打印。”每個髖關節的模型都是個性化的，不同的形（xíng）狀，設計的導向器也（yě）是（shì）唯一的（de）。這個長約10厘米的類似馬蹄形磁鐵的（de）條狀物和另外類似半圓（yuán）形的條狀物（wù），就是導向器。“看著簡單，設計還是挺難的，豎著的導板不能太長（zhǎng），又不能太短，太長放不進去，太（tài）短了又會被肌肉阻擋。”橫（héng）著的導板要和患者的髖關節無（wú）縫對接，且要在同一水平麵，不能前凸也不（bú）能凹，力度要剛剛好。“橫導板的長度（dù）不能超過髖臼杯的一半，例如髖（kuān）臼假體直徑（jìng）4cm，橫導（dǎo）板就不能超過2cm，太長會阻擋醫生的手術。”

 

主攻技術產品（pǐn）的D rGekLim並沒有太多的骨科實踐經曆，第一次的製作，被劉效仿一針見血地指出了弊端。“第一（yī）次的橫導板，我（wǒ）們設計的是圓形的，劉院一看到就說，這個不能用到臨床上，設計人員太閉門造車了（le）。”劉效仿建議導板要短（duǎn）一點，不能妨礙醫生手術，但是也不能太短，被肌肉阻隔放不進去。DrGekLim根據劉效仿的建（jiàn）議，對導向器長度等進行了（le）改進（jìn），第二套的導向器獲得了劉效仿的認可，劉又提出了進一步的修改建議。

 

48小時定製出個性化（huà）“導向（xiàng）器”

 

經過兩次的磨合後，2016年7月份的一例手術提（tí）供（gòng）了一個極好的實踐檢驗（yàn）機會。劉（liú）效（xiào）仿覺得時機已經成熟，決定應用導向器來做。“周觀明主任給我的時間很緊。因為手術多，我（wǒ）必須在48小時之（zhī）內做出一（yī）套個性化的導向（xiàng）器，送到醫院消毒。”DrGekLim拿到醫院給的患者（zhě）影像圖後，在48小時內完成建模、導向器的設計，3D打印導向器和模型，然後送到佛山市中醫院消（xiāo）毒。

 

最終，劉效仿和周觀明使用3D打印（yìn）個性化人工髖臼杯植入導向器實施了第一例全髖關（guān）節置換術，手術很（hěn）順利也很成功。8月份，劉效仿在全國的骨科國際會議上分享（xiǎng）了這項新的技術（shù）。11月（yuè）份，周觀明在COA國際會議上也分享了這項（xiàng）新技術。截至目前，佛山市中醫院共成功通過導（dǎo）向杯實施了4例“全髖關節置換術”，都（dōu）達到高精準度。

 

24歲李小米是這個新技術的4個受益（yì）者之一，此前她因（yīn）雙側髖關節疼痛，影響到了正常的走路，去年底在佛山市中醫（yī）院接受了“雙側全髖關節置換術”，如今已可棄拐正常行走。手術（shù）後結（jié）果顯示，植入她體內的人工髖臼外展（zhǎn）角右（yòu）髖（kuān）為41 ，左髖為39 .8 ，均與術前規劃的40 相（xiàng）差小於2 ，實（shí）現了高度精準植入。“通過這個導向器植（zhí）入，可以最大可（kě）能（néng）地避免因植入精度不準而可能造成的髖臼假體（tǐ）脫（tuō）落或者磨損，減少翻修的幾率。”周觀明（míng）說。

 

而對於（yú）DrGek Lim，導向器的成功不僅是事業上的成功，在她看來能夠運用高科技（jì）對醫生看病（bìng）手術進（jìn）行幫助，非常有意義。“接來下我們計劃開展100例臨床實驗，並且收集數據，做成數據庫，看（kàn）看（kàn）能（néng）有什麽發現。”DrGekLim目前在（zài）佛山注冊了一家（jiā）公司，主要負責3D打印髖臼假體植入導向器的業（yè）務。

 

而對於佛山市中醫院來說，3D打印（yìn）導向器的成功也給他們提供了更多的（de）啟（qǐ）發和思路（lù），劉效仿以（yǐ）及他的團（tuán）隊（duì）正在考慮如何將這項高科技應用到骨科的其他手術中。