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数字骨科3D打印技术让患者挺起“脊梁”
放大字体  缩小字体 发布日期:2025-12-12  来源:陕西科技报  浏览次数:20
核心提示:记安康市中心医院脊柱外科主任医师、陕西省科学技术进步奖三等奖获得者辛欣  医学里的脊柱外科被誉为刀尖上的舞蹈。如何让手术
 ——记安康市中心医院脊柱外科主任医师、陕西省科学技术进步奖三等奖获得者辛欣

 

医学里的脊柱外科被誉为“刀尖上的舞蹈”。如何让手术更精准、更安全、更可及?在秦巴山区的安康,一位医者用数字骨科技术给出了答案。

他就是安康市中心医院脊柱外科主任医师辛欣。他主持完成的“3D打印导板技术在脊柱外科的应用与创新”项目,荣获2024年度陕西省科学技术进步奖三等奖。这份荣誉,是对基层医疗单位坚持科技创新、服务民生需求的生动诠释。

  刀尖上“引路”,向数字要精准

脊柱外科手术以高风险著称,尤其是椎弓根穿刺、置钉、畸形区域截骨矫形等,毫厘之差便可能损伤脊髓、神经或大血管,导致灾难性后果。如何在高风险区域实现精准手术,一直是对脊柱外科医生的重大挑战。

近年来,数字骨科3D打印技术的应用正在改变以往对脊柱外科疾病治疗的理念、流程和方式。其中,3D打印导板技术通过术前计算机辅助设计,利用3D打印设备将手术规划从影像学图形向三维实体转化,用于执行术中空间位置、角度及深度的引导,可提高手术精度,减少手术并发症。

辛欣敏锐地捕捉到3D打印技术对于脊柱外科所带来的变革。2019年,他怀抱一颗学习探索数字骨科的初心,踏上了求学之路,前往云南省第一人民医院,拜师我国著名数字骨科专家陆声教授。数字骨科之路是无尽的,学习时间是短暂的,带着导师的谆谆教诲,他回到家乡带领团队开始漫长的探索之旅。

  让技术“接地”,为患者谋福音

辛欣回到安康后,面临的是如何开展新业务。一例患者开展计算机辅助术前规划、3D模型重建、打印全流程服务,按照外省及西安收费标准,每位患者需支付5000元左右,且为自费项目。安康地处秦巴山区,群众收入不高,这无疑将加重患者就医负担。如何让群众享受到优质医疗资源,让先进的医疗技术快速在临床应用?辛欣看在眼里、急在心中。当他决定为患者提供全流程免费服务时,周围人不解、疑惑,然而辛欣却淡淡一笑说:“人总要有个追求。”时间飞快,一晃5年,直至今日团队仍坚持初心,全流程免费服务患者。

骨折疏松性椎体骨折是老年人常见的疾病,经皮椎体成型术可以快速缓解疼痛,手术成功的关键在于完成椎体椎弓根的穿刺。椎弓根周围接近脊髓神经、血管,穿刺的偏移将导致灾难性后果。如何提高穿刺准确性,减少并发症?经过不断科研攻关,辛欣带领团队利用3D打印技术设计一种脊柱椎弓根穿刺定位装置并获得国家发明专利。该导板通过独特的框架结构和多孔设计,结合术中透视二次配准、利用双侧克氏针空间排列执行术前穿刺路径空间引导,实现了动态调整与稳定固定兼容,有效克服了传统经皮导板的局限性,有助于提升椎弓根穿刺精确度。

“辛主任,这里有一个颈椎骨折患者马上送到您这里。”“好,我们做好接诊准备。”患者来院后,CT显示枢椎(第二颈椎)齿状骨折,建议采用经皮前路螺钉固定,具有创伤小、恢复快、保留寰枢椎运动功能的优势。这种技术的关键是术中螺钉导针的顺利置入。辛欣团队通过3D打印技术研发了一种辅助颈椎齿状突骨折螺钉导针置入的多孔导向器,利用前端的双排多孔设计引导导针穿刺,术者可以快速获得矢状、冠状面理想的导针轨迹。该项技术目前临床应用效果良好,导向器获国家专利并发表SCI论文,让更多同行获益于这项创新设计。

脊柱畸形截骨矫形手术是脊柱外科手术的“皇冠”,可重塑脊柱形态,挽救脊髓神经功能,由于其高风险、高难度,在多数地市级医院尚未独立开展。术中精确完成截骨规划是手术成功的关键,能否利用3D打印技术造福安康地区脊柱畸形截骨患者,辛欣再次吹响冲锋号。

一个个不眠的夜,一次次设计一次次推翻,辛欣不断进行模型验证……当一种全新设计的个性化、组配式、模块化3D打印胸腰椎截骨导板系统呈现在电脑屏幕上时,辛欣并未感到喜悦,他立即开始实验论证。新的截骨导板系统通过3个截骨模块紧密结合,同时利用不同功能,有助于椎体前中柱完成精确截骨。研究论文发表于脊柱外科顶级杂志《Spine》并获国家发明专利。在实验研究基础上开展临床应用完成第一代导板系统向第二代的优化,相关临床研究发表于《WorldNeurosurgery》,为未来脊柱截骨矫形提供一种3D打印导板辅助方案。

  结科研“硕果”,从秦巴到世界

一路走来,辛欣带领团队在学习、引进、吸收国内外脊柱外科计算机辅助术前设计及3D打印导板相关技术的基础上,在临床应用实践中发现问题开展科研攻关,不断优化及创新方案,建立具有自主知识产权的3D打印脊柱导板体系。2024年1月国内外科学顶级期刊《中华外科杂志》年度专稿发表了解放军总医院(301)王岩教授《临床脊柱外科治疗的新兴技术发展前沿与展望》卷首文章,回顾了国内外近年来脊柱外科在人工智能、机器人辅助、3D打印领域等5大领域重要研究成果,在3D打印章节共6篇引文,其中2篇来自辛欣团队。

近年来,在3D打印方面,辛欣作为第一完成人获得发明专利2项、实用新型专利3件,以第一作者发表SCI论文3篇,国内核心期刊2篇。荣获第五届(2023)医学3D打印与临床应用全国创新大赛(二等奖)、第六届(2023)中国医疗器械创新创业大赛骨科器械类别(优胜奖)。受邀在第44届SICOT世界骨科大会、第十三届中国医师协会骨科医师年会、中华医学会第十届中国数字骨科年会等学术会议上作大会发言。

荣誉是新起点。“团队将继续深化研究,优化技术,缩短流程,降低成本。更重要的是要加大科普宣传,让更多医生和患者了解、信任并受益于数字骨科技术。我们的目标,是让这项精准医疗技术,从秦巴山区走向更广阔天地,最终惠及更多需要帮助的患者。”辛欣目光坚定地说。

记者 曹兴君)


 
 
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