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脊柱病高發, 3D打印為手術治療提供新路徑

日期:2018-07-05 【 來源 : 新民周刊 】
閱讀提示:3D打印在骨科的應用與發展可以說是最快的,尤其是在復雜的脊柱側彎手術和頸椎手術中,3D打印技術能夠提高手術效率,減少術中和術后并發癥的發生。
作者|周 潔

  活中,人們似乎總是對唾手可得的事物感到習以為常,而忽視它們的珍貴,比如空氣、水;在對待自己的身體時,人們也常常犯這樣的錯誤——長時間對著電腦、躺在床上看手機、坐著睡覺等等,這些習慣讓您的脊柱時刻承受壓力,而當您發現脊柱出問題時,往往為時已晚。
  據統計,在世界衛生組織公布的“全球十大頑癥”中,脊柱疾病位居第二;而目前我國門診體檢人群中,頸椎病檢出率高達64.52%,且女性高于男性。
  “脊柱疾病有這樣一個特點,就是治療方法很有限。病情輕的時候,容易被忽視;一旦加重,手術可能是唯一的治療手段。”上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院骨科主任趙杰教授告訴《新民周刊》。
  
“如履薄冰”的手術
  
  在復雜的醫學實踐中,脊柱外科所面臨的風險和挑戰是很多其他學科無法想象的,“人體脊柱區域有諸多重要的脊髓、神經和血管,脊柱手術中盡管醫生會慎之又慎,仍有發生意外的風險”,趙杰教授告訴記者,“成為脊柱外科醫生需要一種孤勇,因為每臺手術都有一種如履薄冰的感覺”。
  脊柱外科是骨科的塔尖,要求脊柱外科醫生不斷地創新。
  三年前,一位患有巨大神經鞘瘤的32歲患者來到九院,至今仍令趙杰印象深刻。雖然是良性腫瘤,但這位病人的瘤體很大,又長在頸部,壓迫了神經,影響患者的正常工作和生活。“以前,那么大的腫瘤摘除后,殘留的空缺部分沒有合適材料填充,手術很難完成,所以一般只能建議病人做姑息治療。”趙杰主任表示,“但有了3D打印技術之后,腫瘤切除部分可以用3D打印的支撐假體實現重建。”
  最終,這位患者在九院接受了手術,趙杰教授為其摘除了頸部巨大腫瘤,并植入了3D打印的人工椎體,這也是上海首例將3D打印技術應用于脊柱外科手術的患者。在最近一次的隨訪中,這位曾經行動受限的患者已經踏上了遠洋輪,追隨自己的夢想成為了一名海員。
  前不久,趙杰教授接診了一位強直性脊柱炎患者。患者背部已經重度彎曲,連簡單的抬頭都成了一種奢侈,只能過著“面朝大地背朝天”的生活。此前,媒體報道明星周杰倫、張嘉譯也患有強直性脊柱炎。張嘉譯在一次電視訪談中描述說,這個伴隨終身的疾病給他的工作和生活帶來了嚴重影響:“那段時間每天拍戲,都要比別人早起半個小時,拿熱水從頭往后背沖,要不然疼得沒辦法工作。因為每天晚上睡一覺的時候,背都是僵硬的。”如果你看過他歷年的影視作品,也可以明顯地觀察出強直性脊柱炎在他身上留下的痕跡。
  “目前的醫療發展水平,這種疾病尚不能完全治愈,醫生能做的,只是幫助他們緩解癥狀,提高生活質量。”趙杰教授說,“強直性脊柱炎是一種風濕免疫性疾病,與遺傳等因素有關,雖然并不直接危及生命,但病人往往一輩子受其折磨。”

強直性脊柱炎的早期癥狀主要表現為腰背疼痛,大約90%的強直性脊柱炎患者最先表現為骶髂關節炎,然后逐漸累及脊柱,最終上行發展至頸椎。很多病人一開始會選擇骨科、推拿科等科室就診,很容易誤診或漏診,往往等到關節已經明顯融合,才被確診為強直性脊柱炎。找到趙杰主任的這位患者,無疑已經進展到了最壞的情況,唯有手術矯形才能幫助他。據趙杰教授介紹,手術的目的有兩個,一是矯正脊柱畸形,改善脊柱外觀;二是恢復患者平視、行走、消化等功能。“這個手術對醫生而言是一個很大的挑戰,治療前我們探討了許多手術方案,最終決定了以楔形截骨的方式矯正畸形的脊柱。”趙杰教授如是說。


  趙杰教授所說的楔形截骨術,就是通過截除關節突等后方結構,以椎體后緣為鉸鏈軸閉合后柱,張開前柱從而實現對后凸畸形的矯正。手術對醫生的操作要求很高,必須做到穩、精、準,否則極易導致脊髓損傷乃至下肢癱瘓。“手術完畢后的最初十分鐘,是我心理壓力最大的時刻。如果此時監測神經功能的波幅不斷下降,說明患者出現了神經功能受損”,趙杰教授坦言。而這名患者最終恢復良好,對手術效果也很滿意,趙杰教授也長舒了一口氣。

脊柱疾病年輕化

  趙杰教授觀察到,近年來骨科門診就診人群日趨年輕化。“現在我們的門診患者中,有1/3的病人是因為脊柱不適來就診的,在預約患者中這一比例更高。他們大部分都是我們俗稱的低頭族、手機族。”趙杰教授告訴記者,這些就診人群絕大多數是肌肉型疾病,并沒有累及脊柱骨性結構,亦不需特殊治療;“很多病人希望我們幫助止痛,然而實際上,改變生活方式、參加游泳等脊柱康復訓練,才是他們最需要的‘治療’”。
  趙杰教授特別提醒,脊柱疾病是一個長期、慢性、積累性病理過程,如果青少年不良習慣未得到糾正,往往到中老年才逐漸出現癥狀;但那個時候,每做一次手術,患者的自身功能就會損失一點;同時,年齡也會影響到手術效果。因此,最重要的是防患于未然,趙杰教授希望年輕人能夠從現在開始,樹立保護脊椎的意識,善待脊椎,善待自己。
  作為脊柱外科的資深醫生,趙杰教授深深理解患者就診時的心情。他說:“脊柱相關疾病給患者帶來的痛苦是很大的,但由于醫療發展水平所限,很多疾病難以治愈,我們只能做到一定程度的緩解癥狀,并盡量實現功能重建和外觀改善。我們除了在技術上不斷努力尋求突破,同時也要善于和患者溝通,最大程度地幫助患者與疾病斗爭。”
  盡管時間寶貴、工作繁忙,但他總是耐心細致地把病情和醫生會診后的治療方案,用簡潔通俗的話語傳達給病人及其家屬,讓他們明白手術后病人的得失。例如,前文中接受治療的強直性脊柱炎患者,術前通過認真溝通,使患者了解到其手術后將不再駝背,可以直行,同時很大程度上喪失了彎腰的能力,讓患者對適應手術后的生活狀態有了充分的心理準備。
  在趙杰教授看來,許多脊柱相關疾病,例如腰椎間盤突出癥、頸椎病,很多患者都可以通過改善生活方式而自愈;因此,碰到這樣的患者,趙杰教授常常勸其先觀察一段時間,再決定是否開刀。因為手術本身也是一把雙刃劍,在改善癥狀的同時,也會帶來一定程度的創傷和損害,能夠通過機體自愈機制緩解的病痛,就盡量不要外科干預,避免過度醫療。
  
中國骨科創新的重鎮
  
  “脊柱外科醫生都是經歷過各種心理考驗的”,全力以赴的趙杰教授,是一個喜歡挑戰的醫者。盡管已經在手術臺上站了20年,直到今天,趙杰教授對每一臺手術都還是保持著謹慎的態度,因為“脊柱外科沒有簡單的手術”。
  趙杰教授告訴《新民周刊》,在脊柱外科做醫生,強調綜合能力,不僅要智商過人、情商超群,就連體能也要到位。在接受記者采訪的當天,趙杰教授安排了5臺手術。據趙杰教授本人的不完全統計,每年由他主刀完成的手術超過500臺,其中很多疑難復雜的手術,每臺平均手術時間達3小時。趙杰教授常常笑談,“都說將來人工智能取代醫生,依我看,脊柱外科醫生應該是最晚被替代的”。
  趙杰教授的父親趙定麟教授,是中國老一代骨科專家。受父親影響,他成為了家中繼承衣缽的人。趙杰16歲上大學,畢業后選擇了父親耕耘一生的骨科領域——脊柱外科。
  父子倆共同見證了中國脊柱外科的發展,對于近20年骨科領域的飛速進步,趙杰教授有著深刻的體會。他告訴記者,脊柱外科的快速發展,也不過最近20多年的時間。在此之前,很多脊柱疾病是“絕癥”,沒有醫生敢為患者做手術,而患者能做的,只是忍受病痛,并最終等待癱瘓的來臨。
  上世紀90年代,脊柱外科快速發展,趙杰也趕上了學科發展的黃金時代。做醫生后不久,他被派往美國學習。當時,美國、德國是脊柱外科水平最高的國家。出國前,父親趙定麟叮囑:“你出去學習是好事,但學成后一定要回來,要把世界上最先進的技術帶回中國。”
  “許多中國脊柱外科醫生出國深造后就選擇了留在國外,因為那時候國內外技術水平差異實在太大了。”但最近幾年,回來的人才越來越多,趙杰教授說,這是和國內脊柱外科學科日漸成熟、整體醫療條件日趨完善分不開的。

  從榔頭鋸子到如今的機器人手術,改革開放40年,也讓骨科乘著改革的東風成長,不少新技術、新業務也率先在國內開展,而上海第九人民醫院,更是當仁不讓的領頭羊。


  十幾年前,如果有人告訴你3D打印可以應用在醫學上,你一定難以想象。但隨著3D打印技術的不斷完善,這個本來在工業領域應用的技術在醫療領域也大放異彩——打印毛細血管、打印皮膚、打印可移植人耳,當然,還有3D打印的骨骼。與其他尚在嘗試的領域相比較,骨科由于其專業特點與3D打印技術特征吻合度較高,3D打印在骨科的應用與發展可以說是最快的,尤其是在復雜的脊柱側彎手術和頸椎手術中,3D打印技術能夠提高手術效率,減少術中和術后并發癥的發生。
  善于運用新技術,是戴尅戎院士領銜的九院骨科團隊的一貫傳統,回溯過去,九院骨科雖然起步較晚,卻能夠后來居上,靠的就是大膽創新。
  1978年,戴尅戎教授從上海鋼鐵研究所一位工程師那里了解到,有一種用于宇宙飛船的金屬材料具有“記憶功能”。經過三年的共同合作,戴尅戎教授團隊終于發明了蜚聲海內外的形狀記憶加壓騎縫釘,解決了骨折治療中的一大難題,開創了國內外骨科形狀記憶合金應用的歷史先河;1985年,戴尅戎教授完成了美國一家實驗室瀕臨中斷的骨粒骨水泥動物實驗,首先研制出了骨粒骨水泥并用于人工關節固定和腫瘤切除后的骨缺損修復中;不僅如此,新世紀初始,他又開始了干細胞移植與基因治療促進骨軟骨再生的系列研究,取得了具有自主知識產權的成果。  
  上世紀80年代,在一次會議上,戴尅戎院士與時任上海交通大學精密機械系主任王成燾教授相識,從此開始了兩人長達20多年的合作。當時,人工關節只有6~9種型號,但每個病人的情況都是不同的,如何實現人工關節的個性化定制,成為戴尅戎院士的研究興趣點,最終,他與王成燾教授合作的計算機輔助定制技術解決了這一問題。
  20世紀90年代,戴尅戎院士和王成燾教授又將快速原型(RPT)技術引入中國骨科學界,經過多年改造升級,逐漸應用于臨床。
  2013年,九院成立了國內首家3D打印技術臨床轉化中心,這在骨科圈內是獨一無二的;2014年,中心購置了醫用金屬3D打印機,創風氣之先;去年,中心與全國近20家醫院簽約成立了分中心,通過九院的輻射作用帶動全國各省市,進一步推動了3D打印技術的發展。
  厚積而薄發,如今的九院已經是3D打印技術的重鎮,為數百位患者提供了個體化骨關節修復假體。據趙杰主任透露,未來九院骨科還將在新的生物材料上下功夫,研發出更多能在臨床應用中發揮作用的產品,造福廣大患者。
  
鏈接;愛惜你的脊椎

1.給脊柱一個好的休息姿勢。睡覺時,枕頭高低選擇不當,或者床墊過于柔軟都會增加脊柱載荷、加劇脊柱勞損;因此,選擇適宜高度的枕頭以及有良好支撐作用的硬質床墊,是保護脊柱的重要方法。
2.避免久坐。現代人工作學習都離不開電腦,在電腦前伏案工作時,記得定時起立活動,放松脊椎。
3.規律作息。避免熬夜,讓身體和精神都有一個好的狀態。
4.合理運動。推薦每周做2~3小時的有氧運動,特別是游泳對于脊柱健康的維護有很好的幫助作用。
5.避免外傷。出現意外第一時間尋求專業醫師診治。

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