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VR+3D打印技术结合,实现骨盆巨大肿瘤精准切除与重建

2020-08-20 15:54:29      

来自东莞市的45岁司机刘先生不久前被确诊为骨盆肿瘤,巨大的肿瘤侵犯了右侧髂骨及部分髋臼,严重挤压到周围软组织及器官,通过手术完整切除的难度极大。中山大学孙逸仙纪念医院脊柱外科李春海教授团队通过术前VR规划、3D打印模型精准制定手术方案,配合特殊定制的3D打印假体,邀请多学科专家合作,成功为刘先生完成骨盆巨大肿瘤的切除与重建。近日,刘先生回院查,康复情况良好。

骨盆巨大肿瘤,切除与重建的双重挑战

据刘先生描述,偶发的盆腔不适感其实已有很长时间,但由于没有明确的症状,对司机的工作亦明显影响,所以并未给予重视。近年来偶尔出现排尿、排便困难的情况,但也都可以通过口服药物改善,加上自己有痔疮病史,刘先生就以为“便秘而已,忍一忍,熬过去就好了”。直至今年1月份,刘先生排便困难加重,不依靠通便手段根本无法正常排净,严重影响日常的生活,只好到医院体检。结果发现竟是骨盆上长了肿瘤,而且体积巨大,已经占据了大半个盆腔的空间,严重压迫周围软组织和器官,引起肠道及尿道的狭窄。

当地医院无法完成此类复杂手术,多方打听后刘先生最终转入中山大学孙逸仙纪念医院脊柱外科。住院检查期间,刘先生的症状亦愈发明显,排尿困难的情况也较前加重。CT下穿刺行病理活检的结果显示肿瘤为高分化的软骨肉瘤,影像学检查则提示肿瘤侵犯了右侧骨盆及部分髋臼,肿瘤体积达18 cm×12.5 cm×10 cm。


术前X线及CT检查显示巨大的肿瘤侵犯了右侧骨盆的II、III区及部分髋臼

“骨盆恶性肿瘤发病隐匿、部位特殊,其毗邻脏器众多且结构复杂,使得手术切除困难、并发症多。术中对尿道、直肠的损伤可能导致患者术后需要依靠造瘘来完成二便的排出,降低患者生活质量。”李春海教授介绍,对II、III区骨盆肿瘤切除的重点则是重建出稳定且有功能的髋关节,其技术要求就更加高,是当前骨科领域最为困难的手术之一。李春海教授团队对刘先生的病情十分重视,严谨认真地讨论患者的病情后,决定施行“肿瘤切除+3D打印半骨盆假体置换+右侧全髋关节置换手术”以解决患者的根本问题。

VR配合3D模型,实现术前精准规划

为保证手术的顺利开展,李春海教授团队使用VR规划技术及3D打印模型,再现该骨盆肿瘤的形态及其与周围血管等软组织的位置关系,准确评估肿瘤的侵犯范围、周围脏器的受累程度等,制定了涉及手术入路、切除范围、取瘤路径等一系统缜密科学的手术方案。


术前3D打印模型及重建设计效果图


术前李春海教授应用VR规划系统推演手术过程

此外,为减少术中出血、降低肿瘤细胞血行播散的可能性,术前针对肿瘤供血动脉进行造影及栓塞,并提前准备贮存式自体血回输,保证术中用血充足。

除了脊柱外科的黄霖教授团队和关节外科丁悦教授团队,李春海教授还积极邀请泌尿外科的江春教授团队、胃肠外科杨斌主治医师团队及放射介入科、麻醉科、手术室等相关科室进行了多学科会诊讨论,确立了多套手术应急方案。


术中O臂扫描定位尿道及X线显示内固定在位

手术当天,多位教授轮番上阵,为刘先生在全麻下施行骨盆巨大软骨肉瘤切除手术,并完成3D打印半骨盆假体置换和右侧全髋关节置换。术中使用O臂360°扫描定位透视明确泌尿道走向,为瘤体的完整切除提供依据。经过14个小时严谨有序的奋战,手术最终取得圆满成功,完整地切除肿瘤,且未伤及直肠、尿道、输尿管等重要器官及软组织,半骨盆及髋关节假体位置良好,骨骼结构得到满意的重建。随后,刘先生在复苏室医师及护士的精心照料下平安返回病房。


术后骨盆X线正位片


术后骨盆CT

术后三周,刘先生顺利出院。出院后他积极进行康复锻炼,恢复良好。术后3个月刘先生回院复查时,二便功能已正常,运动功能明显改善。


刘先生术后三个月回院复查,李春海教授(右)查看其康复情况

3D打印骨骼假体,个体化匹配助力骨盆重建

近年来,计算机辅助技术及3D打印技术在医学方面的广泛应用,使得骨盆肿瘤切除及骨盆重建手术的安全性及有效性进一步提升。自2016年以来,3D打印技术在骨盆假体的应用愈发成熟。

李春海教授表示,术前通过应用VR规划系统及制作3D打印模型, 真正实现临床影像资料二维到三维的转变,使骨科医师能更直观地进行手术的设计及术前模拟,规划手术方案。3D打印的个体化假体能更好地实现假体与宿主骨的精确匹配,布满其表面的孔隙也可以让周围骨组织更快长入,提高其长期稳定性,促进术后运动功能的恢复。

“此例手术的成功开展,既是我院骨外科的又一重大技术突破,也是医院多学科之间相互信赖、合作无间的体现,更是医工融合在临床应用的一次成功案例,为今后类似的手术治疗提供了很好的经验积累及流程规范。”李春海教授如是说。

专家介绍


李春海,中山大学孙逸仙纪念医院骨外科教授、主任医师、硕士生导师、外科教研室主任、脊柱微创中心主任。国际矫形与创伤外科学会(SICOT)中国部脊柱外科学会委员、微创外科学会第一届委员会委员、中国医师协会脊柱内镜学组委员、广东省康复医学会骨质疏松与相关疾病分会主委、广东省医学会脊柱外科分会副主委、微创学组副组长、广东省中西医结合学会骨伤委员会副组委等。从业近30年,擅长脊柱退变性疾病、骨质疏松、脊柱畸形、骨肿瘤及复杂四肢骨折等疑难疾病的诊治,同时致力于患者骨健康的全程管理。在颈肩腰腿痛及骨质疏松症等骨科疾病的微创治疗领域有较深的造诣,是国内最早开展MED椎间盘镜、椎体成形术和后凸成形术等骨科微创新技术的专家,并为该新技术的全国推广做了大量的工作,积累了丰富的临床经验。参与国自然科学基金1项,主持省级基金2项,在专业核心期刊发表论文60余篇,其中SCI 12篇。基于VR技术的医学教学体系构建的相关工作获广东省教学成果一等奖,新技术治疗腰椎退行性疾病的基础与临床相关工作获广东省科技进步二等奖。

本文指导医生:
李春海
擅长疾病:
擅长于脊柱畸形、脊柱退变性疾病、骨质疏松、复杂四肢骨折和各种骨关节疾病等疾病的诊断及治疗,特别是在颈... [详细]

(责任编辑:陈志鹏 通讯员:张阳 刘卓劼)

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