3D打印技術製模 切割關節更精準

科技不斷進步,也為醫學帶來新發展。近年成為熱潮的3D 打印技術逐步應用於治病,雖然暫未能複製器官或組織,但就已用於骨科的關節置換手術,製作模具幫助進行切割,令手術時間縮短,而切口也更精準,有助延長人工關節的壽命。

73 歲的溫女士,長期受膝痛問題困擾。 「折磨了幾廿年,是上天俾我的折磨、懲罰。」原來溫女士自四十多幾開始,膝關節已經開始有退化和組織增生,慢慢更出現變形,而膝痛更令她日常生活也受影響,但她一直以來都選擇「忍」。

膝痛折磨三十多年

她說,知道可以換膝關節,而醫生亦建議她做手術:「但好驚香港在這方面的技術不夠成熟,(膝關節)變形得緊要,不知道能否復元。」所以始終不敢做手術,寧願用藥物外敷內服止痛,甚至做針炙、穴位放血等方法舒筋活絡,緩減不適。

直至去年底她與家人出外旅行,奔波勞碌下膝關節炎情況惡化,搭小巴落車後「鬱都唔鬱得」,擔心要坐輪椅,在「唔想做廢人等死」的信念令她打消所有顧慮接受手術。於是她在去年 3 月及 7 月分別做右腳及左腳的全膝關節置換手術,並選擇 3D 打印技術的協助。

骨科專科醫生梁家騏指出,3D 打印技術現多用於膝關節及髖關節置換手術,主要是用來製作模具,然後放置在需切割的骨骼位置,固定位置後只需要刀片便可進行切割,然後放置人工關節。

3D 打印模具助切割更準

利用3D 打印技術幫助進行的關節置換手術大致分為3 個步驟:首先為患處進行磁力共振掃描,了解關節組織的情況,然後醫生便會進行設計,在電腦做模擬切割,確定需切割位置後便把設計交由技師製造模具。

梁醫生稱,醫生只要把模具固定在骨骼上,便可以精準地進行切割,然後再把真的假體固定在切口,便完成手術。他說,目前也有其他方法可以做定位,如電腦導航,惟需要在附近骨骼鑽幾個洞幫助固定儀器。

看不見也能切得到

他指出,3D 打印技術尤其幫助到單科關節置換,即只更換四分一的關節,惟手術的傷口較細,較難完全看清關節的情況,但就可以保留病人的韌帶組織,讓他們日後可以如常屈膝、蹲下,而且復元更快,適合一些關節受損較微的病人。而一些骨骼有腫瘤的病人,更可利用電腦及 3D 打印技術釐定切割位置,這樣就算看不到也可以準確地切割,亦毋須昂貴的輔助儀器協助,於一般的手術室便可進行手術。

「切割位的精確度對人工關節的壽命有很大的影響,準確度高,人工關節會耗損慢些、耐用些。」梁醫生又謂,過往要打開膝關節才知道切位,現在則可以在手術之前設計好,加上有模具的協助,所以有助縮短手術時間約15 分鐘,而且可以預先模擬人工關節放置後的情況,惟技術亦會令整體手術增加約1 成費用。

溫女士接受手術已年多,她形容現時「關節好順,好似原來咁樣」,甚至有點後悔太遲才做手術:「早 10 年做,就唔使痛,生活都無咁唔方便。」

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3D打印愈趨普及

3D 打印技術急速發展,賣點是可以完全複製,外國甚至研究利用此技術打印內臟器官,技術可否打印人工關節?骨科專科醫生梁家騏指出,理論上3D 打印可以複製病人的關節骨骼,脗合度會更高,但骨骼其實不斷在變,如3D 打印模具就需要在半年內使用,否則骨骼改變後便不能使用,所以3D 打印出來的人工關節是否比一般人工關節為佳仍是未知之數。

他說,人工關節假體需要使用 20 年或以上,3D 打印的假體能否做到相同效果,仍需要更多的觀測,視乎效果而再作決定。

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2019.12.14
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