實施全（quán）髖關節置換術前，先（xiān）按照1：1的比例打印出髖關節模型，再（zài）根據模型設計合適的鐵條狀導向器，均（jun1）由3D打印金屬粉製成。

 

周（zhōu）觀明坐在19樓的佛山市中醫院骨科辦（bàn）公室裏，手中拿著一個髖（kuān）關節模型。曾經困擾著他和不少骨科專家（jiā）的手工（gōng）植入髖臼假體精準度（dù）不高的問題，現在被高科技3D打（dǎ）印+重建技（jì）術輕鬆解決了，這個“助攻神器”看起（qǐ）來僅僅像（xiàng）是兩個馬蹄形的磁鐵（tiě）石，學名（míng）叫做“人工髖臼杯植入導向器”。

 

這（zhè）兩個長（zhǎng）度不足10厘米的鐵條狀的物體，代表（biǎo）著目前全國3 D打印在骨科（kē）臨（lín）床醫學上的領先水平，而這個創意從想法到（dào）成功，僅僅經曆了（le）半年（nián）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（gǔ）十科)主任周觀明的辦公室裏（lǐ），地上堆了兩大箱髖臼假體（tǐ），有些髖臼假體因為在患者體內時間使用了長達十幾年，已經和骨頭長在（zài）一起，而翻修的時候，不得不重新剝（bāo）離出（chū）來，假體上還仍然可以（yǐ）看到（dào）殘留的骨頭。

 

“髖關節置換之後，假體翻修的原因有很多，但是其中有一個很（hěn）重要的原因是在置換（huàn）的時候，臼杯安裝得不精準（zhǔn），導致磨損或者脫落。”周觀明手裏拿（ná）著髖關節的（de）模型以及髖臼（jiù）假體模型，比劃（huá）著告訴記者。“比如放在這個角度，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（quán）髖關節置換術的患者髖臼的位（wèi）置已經病變或（huò）者殘缺（quē）。

 

“病變的（de）患者（zhě），髖臼可能已經不（bú）規則了，所以要把（bǎ）髖臼杯假體準（zhǔn）確地放入到髖臼中，純（chún）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)等阻擋視線，即使是經驗豐富（fù）的（de）骨（gǔ）科醫生，在放入髖（kuān）臼假體也不能保證百分之（zhī）百精度準（zhǔn）確。

 

“即使像我從事人工髖（kuān）置換很（hěn）多年了，也不能保證百分之百（bǎi）精準。”一旦放入不精準（zhǔn），就會（huì）導致髖臼假體磨損或者脫落，從而影響（xiǎng）患（huàn）者的功能，“勢必要進行翻修”。這個問題困擾著不少骨科（kē）醫生，其中包括知名骨科（kē）專家、佛山市中（zhōng）醫院院長劉效（xiào）仿（fǎng）教授。對於佛山（shān）市中醫院來說，目前髖關節全髖關（guān）節置（zhì）換術一年達到（dào）了2000台，手術量在全國排在前列。

 

尋找精準輔助工具

 

“有沒有一（yī）種工具可以輔助醫（yī）生完成手術，讓髖臼杯假體植入的角度精準（zhǔn），避免由此造成的翻修。”這（zhè）是劉效仿們一直在（zài）思考的課題。目前國際公認的臼杯假體安放位置角度為：外展角40+/-10 ，前傾（qīng）角15+/-5 ，這被稱為“Lew innek臼杯安全區”。“一（yī）般來說，如果臼杯假體植入角度不在（zài）安全區內，可以認為臼杯假體植入角度不良，將會影響（xiǎng）髖關節活動範圍和假體使用壽命，改變假體骨界麵間的應力（lì）。”

 

劉效仿的想法，恰恰是（shì）來自矽（guī）穀的DrGekLim博士（shì）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，在美國從事骨科儀器開（kāi）發和（hé）研究，之前是貝爾實驗室的博士後。她常年背著一個黑色的大背包，拎（līn）著黑（hēi）色的箱子，箱子裏裝的是髖關節的模型和（hé）髖臼導向器，這個看起來有點像馬蹄形的磁鐵（tiě）石的（de）東西，最終能輕而易舉地解決困（kùn）擾劉效仿、周（zhōu）觀明等骨科專家的問題。讓全髖關節置換術中關鍵的一（yī）步———髖臼假體能夠按（àn）照理想的角度植入，最大程度減少因此可能發生的磨損脫落，延長假體使用壽命。

 

雛（chú）形被否“太閉門造車”

 

每一項新的（de）應用和研（yán）究幾乎都是在一個人（rén）或（huò）者一個群體的執著推廣下而誕生。這個導向（xiàng）板也如此。DrGek Lim說起髖（kuān）臼植入導向器的誕生，一再（zài）感謝劉效（xiào）仿這位“伯樂”。

 

2015年，DrGekLim開始開發3D數字重（chóng）建軟件（jiàn），對這個軟件，作為骨科頂級專家的劉效仿給了很多意（yì）見和建議，這也恰恰是後來3D打印髖臼植入導向器能夠發揮作用的基礎。常年在全球各地奔波的（de）DrGekLim對於全（quán）球的（de）骨科手術工具、儀器等也了如指掌。“之前國外有人（rén）曾經研製出兩個導向器，分別用在打磨髖臼和植入假體中，但是兩個是分開的，醫生需要使用兩次（cì），使用不方便；有些導向（xiàng）器的設計需要改造（zào）手術設備，難以推廣（guǎng）。”D rG ekLim吸取這些（xiē）經驗後，2016年3月份形成了設想和（hé）方案，開始（shǐ）申（shēn）請專利。“但是畢竟這個隻是（shì）技術（shù）層（céng）麵的（de），要（yào）用到臨床去，就要給臨床的醫生（shēng）看是否使用。”D rG ek Lim想到了劉效仿帶領（lǐng）的佛山市（shì）中醫院。

 

2016年5月份的一天，她拿著設（shè）計的相片，找到劉效仿。“當時他說，這個設計很（hěn）好，讓我們可（kě）以先做出來。”然而，設計研（yán）究到成（chéng）功應用（yòng），需要經曆（lì）不斷（duàn）改進的過程。

 

時間進展到2016年6月份，劉效仿的一個電話，加快了3D打印髖臼假體植入導向器應用的曆程。“劉院打電話給我說，讓我先做一套導向器，想（xiǎng）要在手（shǒu）術中使用，如果成功的話，就在8月份的骨科國際會議上作為案例講解。”Dr GekLim接電話後猶如打了雞血，收到從中醫院傳過去的在醫院做過髖關節置換手術的患者影像（xiàng）資料，包括CT掃（sǎo）描（miáo）和X光片後，立刻開始（shǐ）著手運用3D數字化建模。

 

“建模後，要先按照1：1的比例打（dǎ）印出髖關節模型（xíng），然後根（gēn）據模型，設計合適的導（dǎo）向器，再通過3D打（dǎ）印機打（dǎ）印。”每個髖關節的模型都是個（gè）性化的，不同的形狀，設（shè）計的（de）導向器也是唯一的。這個長約10厘米的（de）類似馬蹄形磁鐵的條狀物和另外類似半圓形的條狀物，就是導向器。“看著簡單，設計還（hái）是挺難的（de），豎著的導板不能太長，又不能太短，太長放不進去，太短了又會被肌肉阻擋。”橫著的導板（bǎn）要和患者的髖關節無縫對接，且要在同一水平麵，不能（néng）前凸也不能凹，力度要剛剛好。“橫導板（bǎn）的長度不能超過髖臼杯的一半，例如髖臼假體直徑4cm，橫導板就不能超過2cm，太長會阻擋醫生的手術。”

 

主攻（gōng）技術產品的D rGekLim並沒（méi）有太多的骨科實踐經曆，第一次（cì）的製作，被劉效仿一針見血地指出了弊端。“第一次的橫導板，我們設計的是圓形（xíng）的，劉院一（yī）看到就說，這（zhè）個（gè）不能用到臨床上，設計人員太閉門造車了。”劉效仿建（jiàn）議導板要短一點，不能妨礙（ài）醫生手術，但是也不能太短，被肌肉阻隔放不進（jìn）去。DrGekLim根據劉效仿的建議，對導向器長度等進行了改進，第二套的導向器獲得了劉效（xiào）仿的認可，劉又（yòu）提出了進（jìn）一步的修改建議。

 

48小時定製出個性化“導向器”

 

經過兩次的磨合後，2016年7月份的一例手術提供了一個極好的實踐檢驗機會。劉效仿覺得時機已經成熟，決定應用導向器來做。“周觀明主任給（gěi）我的時間很緊。因為手術（shù）多，我必須在48小時之內做出（chū）一套個性化的導向器，送到醫院消毒（dú）。”DrGekLim拿到醫院給的（de）患（huàn）者（zhě）影像圖後，在48小時內完成建模、導向（xiàng）器的（de）設計，3D打印導向器（qì）和模型（xíng），然後送到佛山市中醫院（yuàn）消毒。

 

最終，劉（liú）效仿和周觀明（míng）使用3D打印個性化人工髖臼杯植入導向器實施了第（dì）一例全髖關節（jiē）置換（huàn）術，手術很順利也很成功。8月份，劉效仿在全國的（de）骨科（kē）國際會（huì）議上分享了這項新的技術。11月份，周觀明在COA國際會議上也分（fèn）享（xiǎng）了這項新技術。截至（zhì）目前（qián），佛山市中醫院共成功通過導向杯實施了4例“全髖關（guān）節置換術（shù）”，都達到高精準度。

 

24歲李小（xiǎo）米（mǐ）是這個新技（jì）術的4個受益者之一，此前她因雙側髖（kuān）關節疼痛，影響到了正常的走路，去年底在佛（fó）山市中醫院（yuàn）接受了“雙側全髖關節置換術（shù）”，如今已可棄拐正常行走。手術後結果顯示，植入（rù）她體內的人工髖臼外展角右髖為41 ，左髖為39 .8 ，均與術前規劃的（de）40 相差小於（yú）2 ，實現了高度精準植入（rù）。“通過這個導向器植入，可以最大可能地避免因植入精度不準而可能造成的髖臼（jiù）假體脫（tuō）落或者磨損（sǔn），減少翻修的幾率。”周觀明說。

 

而對於DrGek Lim，導向器的成功不僅是事業上的（de）成功（gōng），在她看來（lái）能夠運用高科技對醫生看病手術進行幫助，非常有意（yì）義。“接（jiē）來（lái）下我（wǒ）們計劃開（kāi）展100例臨床實驗，並且收集數據，做成數據庫（kù），看看能有什（shí）麽發現（xiàn）。”DrGekLim目前在佛山注冊了一家公司，主要負責3D打印髖臼假體（tǐ）植入導向器（qì）的業務（wù）。

 

而對於佛（fó）山市中醫院來說，3D打印導向器的（de）成功也給他們提（tí）供了更多的啟（qǐ）發和思路，劉效仿以（yǐ）及他的團隊正在考（kǎo）慮如何將這項（xiàng）高科（kē）技應用到骨科的其他手術中。