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                  2. 3D打印 混合现实 计算机辅助导航 全国首例!世界最前沿三大技术为你“撑腰”

                    资料来源:骨科发布者:宣传部时间:2019/03/11浏览量:

                    6日,同济医院骨科李锋教授团队借助3D打印技术、混合现实技术及计算机辅助导航,世界上三大最新技术成功为一位腰椎肿瘤患者实施了“腰椎肿瘤切除+重建手术”。据悉,此为全国首例联合此三大前沿技术辅助脊柱肿瘤切除重建手术。

                    39岁的田先生,是位做装修生意的个体户,一年前开始出现腰部反复疼痛的症状,休息下后疼痛还可以缓解,他就没当回事。过年后感觉疼痛加重,当地医院核磁共振显示腰椎上长了肿瘤,鹅蛋大小,不偏不倚的侵蚀在第五节腰椎上,正是腰椎和骨盆连接部位附近。一听是肿瘤,田先生心慌了,听说脊椎上做手术,不是跛就是瘫。忙来同济医院骨科就诊。

                    通过对患者详细的身体检查、穿刺活检和综合评估后,确诊田先生是腰椎骨巨细胞瘤,第五腰椎破坏70%以上,邻近软组织也有破坏。这种肿瘤属于交界性的有恶性倾向的良性肿瘤,若不彻底切除,患者疼痛会逐渐加剧,甚至因骨质坍塌而瘫痪,若肿瘤细胞转移更会危及生命。在早期若能尽快彻底的、完全的切除肿瘤及被侵蚀椎体,病人很可能完全战胜肿瘤。 李锋团队经过多次讨论后,决定联合应用“3D打印+混合现实+计算机辅助导航”三大前沿技术,为患者量身定制微创化、个性化、精准化的治疗方案。

                    术前4天,根据田先生的原始影像学资料,利用3D打印技术打印出来的病灶模型被及时送到了李教授手中。李教授立即带着模型到病房为田先生“再现”病灶环境,详细讲解了手术方案。田先生说“看片子我看不懂,看这个就一目了然,能看懂了,这下心里就不那么怕了。”

                    术前2天,通过3D打印制造的个性化人工椎体被送到了骨科,这个椎体将在肿瘤切除后,植入到田先生的腰椎上,代替被肿瘤侵蚀的椎体。

                    3月6号,正式手术日。术中,李锋教授戴着黑超一样的虚拟眼镜,只见李锋的几个看似轻轻松松的手势操作,便将田先生病灶模型和人工椎体模型的虚拟3D影像跟田先生的真实腰椎吻合,更精准的切除肿瘤。在将全麻的田先生变换多个体位后,包含肿瘤的第五腰椎终于被整块切了下来。

                    固定人工椎体时,李锋一边拿着一根毛衣针一样的物体在田先生脊柱上探测一边抬头看手术床尾的计算机屏幕,屏幕上是田先生的脊柱影像图,光标随着李锋手的移动而在图上移动,依据图来导航以寻找合适的植钉位置。

                    手术顺利结束。肿瘤和被侵蚀的椎体被切除,人工椎体被两根矫形棒和八颗螺钉稳稳固定在脊椎缺口处,脊柱结构重建。与传统手术方案相比,患者创伤减少,软组织及血管、神经等破坏更少,肿瘤清除更彻底,局部肿瘤复发率更低。术后患者生命体征平稳,安返病房。病灶已送检,将根据病检结果指导进一步的治疗。目前,病人神志清醒、腰痛缓解、恢复良好。

                    “巧妇难为无米之炊”,医疗水平的提高离不开科学技术的发展,借助材料科学、计算机技术等学科新技术的辅助,李锋介绍,骨科医生如虎添翼,能为这种大型手术的患者提供更加科学、先进、安全的医疗质量和服务。

                    也许不久,科技的发展和互通融合将建立更为高效的个性化脊柱重建治疗体系,同济医院骨科会持续发挥“严谨求实 开拓创新 一心赴救 精益求精”的同济精神,为广大病友提供优质的医疗服务。

                    专家提醒,脊柱也会长肿瘤,且只有CT和核磁共振才能发现。腰部疼痛、背痛要引起重视,积极随诊,定期行影像学检查,不能掉以轻心。

                    最强链接:

                    3D打印完美再现病灶结构

                    根据患者原始影像学资料,利用工程软件重建以病灶为中心的三维结构模型,同时自主设计了完美匹配该患者生理结构的人工椎体假体,通过3D打印技术进行快速制造。这种个性化定制的人工椎体的形态结构与正常人体椎体相近,具有自稳定设计,可提供更优异的即刻稳定性,其内部梯度孔隙构造还可以诱导成骨和骨长入。

                    混合现实(MR)如同播放立体电影

                    MR技术是将患者病灶的虚拟3D影像投射到手术区域中,实现虚拟世界和现实世界信息互通的技术。患者的病灶模型和假体,可以利用MR设备进行实景立体播放,弥补了影像学片子无法现场立体成像的缺陷。术前患者及其家属可以像看电影一样了解病情和手术方案,术中医生戴上MR眼镜通过手势操作三维影像的移动、缩放,适配患者的体位,划定肿瘤的边界和切除范围,医生不再完全依赖于想象力做手术,真正做到边看边做,心中有数。

                    计算机导航提供植钉“离线地图”

                    精准植入椎弓根螺钉是脊柱外科手术的基础,因椎弓根狭窄和结构变异,操作容错度小,术中病人体位的改变也影响医生对定位点和角度的判断,因此要求手术医生具备丰富的解剖学背景知识和操作经验。利用导航技术简化螺钉植入过程,即通过X光机提前下载术中病人脊柱的“离线地图”,医生只需要按图索骥就可以清楚的看到进钉位置、角度和深度,真正做到一次性植入完美路径。