3D打印PEEK材料重建胸壁,胸外科新技术再次填补我市空白

发表于 2018-1-18 09:38:42 显示全部楼层 0 5296

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本帖最后由 苗苗 于 2018-1-18 13:13 编辑

2018年开年,宝鸡市中心医院胸外科在空军军医大学唐都医院胸外科团队,西安交通大学支持和帮助下,完成我市首例3D打印PEEK材料修补胸壁巨大肿瘤切除术后胸壁缺损新技术,新项目,填补宝鸡市空白。

近日,宝鸡市中心医院胸外科收治了一例胸壁肿瘤患者,肿瘤位于右前胸壁,大小20cm × 19cm × 10cm,病理诊断胸壁纤维肉瘤。由于肿瘤较大,手术完整切除后造成的胸壁缺损范围巨大,需要进行有效符合生理的胸壁重建,以往我们采用钛网,钢丝,缝线,补片等材料来修补,有一定的局限性和弊端,现在随着医学技术的进步,医用高分子材料研究的成熟,一些新型的医用高分子材料逐渐应用于临床。

几年前,国内有团队开展了3D打印钛合金胸肋骨的置换手术。但是钛合金胸肋骨的弹性模量和屈曲强度与真实的胸肋骨的差距很大,难以形成合理的梯度强度,由此产生的应力传导容易在特殊外力作用下损伤周围的正常器官。同时,钛合金材料在后期影像学检查中存在很大局限性,例如这些患者难以开展MRI检查,在CT检查中的伪影会产生强烈干扰等。一部分患者在钛合金置换部位产生感觉异常等症状。

聚醚醚酮(PEEK)是目前国际上先进的高分子植入材料,具有非常良好的生物相容性,同时耐热等级高、耐辐射、耐化学腐蚀,抗冲击性能和抗疲劳性能好。因此,PEEK材料是非常理想的非金属植入物替代材料,国内仅西安交通大学等少数几家单位掌握了PEEK材料的3D打印技术。近年来,唐都医院胸外科李小飞主任,黄立军教授团队积极开展了高分子PEEK材料植入物的临床研究工作。该课题组联合西安交通大学李涤尘教授课题组展开了合作,首先委托唐都医院3D打印中心构建了患者的3D打印胸廓模型,用于规划术前手术方案;之后联合西安交通大学贺健康、王玲教授等共同针对缺损的胸壁设计PEEK肋骨的模型,并进行有限元分析,在充分分析了PEEK肋骨的力学性能之后采用熔融沉积技术(FDM)进行打印。

3D打印PEEK肋骨具有多项优势:1. PEEK肋骨的弹性模量和屈曲强度等与真实肋骨非常接近,从而避免了应力传导效应;2. PEEK肋骨质量很轻,平均每根肋骨仅27克(切除的肋骨肿瘤重558克);3. PEEK肋骨韧性非常好,既能保证缺损胸壁的支撑强度,又能使局部胸壁获得一定程度的活动度;4.术后我们发现PEEK肋骨在X线片中不显影、在CT中弱显影,从而避免了影像学检查中的伪影干扰。

最终,拿到打印出来的胸壁重建材料后,在黄立军教授团队指导下,我们中心医院胸外科王军岐主任团队与黄立军教授团队紧密配合,术中完整切除了右侧胸壁恶性肿瘤,胸壁损范围达24cm × 20cm,并顺利植入了4根PEEK材料通过3D打印的人工肋骨进行胸壁重建。手术顺利完成。

(致谢:感谢唐都医院胸外科李小飞主任,黄立军教授,王磊博士,杨三虎医生等课题组专家付出的大量辛勤劳动)
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