11月20日晚，江蘇省腫瘤醫(yī)院放射介入科莊一平主任醫(yī)師團隊與江蘇捷生凱爾醫(yī)學(xué)增材制造研究院醫(yī)工聯(lián)手，成功為一名腎癌患者運用3D打印模板引導(dǎo)，實施了冷凍（氬氦刀）消融手術(shù)。這一新型3D打印技術(shù)在精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域的成功應(yīng)用，將手術(shù)患者的治療時間縮短了一半以上。
據(jù)悉，患者是一名40歲左右的男性。3年前，該患者就已經(jīng)做過腎癌切除手術(shù)，但術(shù)后又出現(xiàn)局部復(fù)發(fā)。莊一平詳細(xì)了解患者病史、治療經(jīng)過，并結(jié)合相關(guān)檢查結(jié)果綜合考慮后認(rèn)為，患者的病情已不能再次開刀，比較適合采取微創(chuàng)介入的方式，進(jìn)行物理冷凍消融治療。“腫瘤細(xì)胞怕冷又怕熱，我們就忽冷忽熱‘折磨’死它。主要原理是先把探針插入患者腫瘤部位，然后注入高壓氬氣，使探針尖端的靶組織冷卻至-140℃，使癌細(xì)胞結(jié)冰、細(xì)胞膜破裂等；接著再注入氦氣，讓癌細(xì)胞的溫度從-140℃猛然上升至20℃—40℃。通過這樣多次凍融循環(huán)，可以殺滅腫瘤細(xì)胞，達(dá)到治療目的。”
不過，氬氦刀的“扎針”非常復(fù)雜。腫瘤組織深藏于體內(nèi)，中間有骨骼和其他器官及組織的重重阻隔，要精準(zhǔn)地扎中部位、最大化地發(fā)揮冷凍消融威力并不容易，以往非常依賴醫(yī)生的經(jīng)驗和技巧，花費的時間也很長。考慮到這例手術(shù)患者的腫瘤靶區(qū)較大、需多次穿刺進(jìn)針，手術(shù)團隊擔(dān)心手術(shù)時間太長的話，患者難以耐受，決定借助3D打印技術(shù)，為該病人制作個性化穿針引導(dǎo)模板，進(jìn)行冷凍消融治療。
術(shù)前，醫(yī)師團隊和捷生凱爾醫(yī)學(xué)增材制造研究院的建模工程師們，應(yīng)用“三維立體成像（即3D建模）”技術(shù)，精確地計算了腫瘤體積、預(yù)消融體積，確定了氬氦刀穿刺進(jìn)針路徑以及布針定位。然后用光敏樹脂材料，采取3D打印技術(shù)制作成個性化的3D打印引導(dǎo)模板。這種模板可以緊密貼合患者肌膚，幫助醫(yī)生“八卦布針”。
手術(shù)中，經(jīng)CT掃描驗證，10根冷凍針被精準(zhǔn)地放置到術(shù)前計劃位置，與腫瘤靶向區(qū)完美吻合，布針過程快速而準(zhǔn)確。“過去一根針要插5分鐘，今天插10根針都不到5分鐘。以前手術(shù)要做兩個半小時左右，今天不到1小時就結(jié)束了。”莊一平說，借助3D打印的手術(shù)導(dǎo)板，不僅能縮短一半以上的手術(shù)時間，而且比過去醫(yī)生憑經(jīng)驗摸索插針的方法更加精準(zhǔn)。此外，有3D建模輔助醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)前規(guī)劃、手術(shù)中驗證，讓手術(shù)過程“有尺可量”，操作流程更加標(biāo)準(zhǔn)，類似手術(shù)年輕醫(yī)生也可以輕松駕馭。
江蘇捷生凱爾醫(yī)學(xué)增材制造研究院相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，該研究院是我市168家新型研發(fā)機構(gòu)之一，今年6月落戶南京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)。目前，研究院除與省腫瘤醫(yī)院在微創(chuàng)介入手術(shù)治療領(lǐng)域開展了醫(yī)工交互的深度合作外，其3D打印技術(shù)已在南京及周邊十多家大醫(yī)院的神經(jīng)外科、心胸內(nèi)科、康復(fù)科、脊柱關(guān)節(jié)外科、創(chuàng)傷骨科等多個學(xué)科獲得廣泛應(yīng)用，為精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。
據(jù)悉，患者是一名40歲左右的男性。3年前，該患者就已經(jīng)做過腎癌切除手術(shù)，但術(shù)后又出現(xiàn)局部復(fù)發(fā)。莊一平詳細(xì)了解患者病史、治療經(jīng)過，并結(jié)合相關(guān)檢查結(jié)果綜合考慮后認(rèn)為，患者的病情已不能再次開刀，比較適合采取微創(chuàng)介入的方式，進(jìn)行物理冷凍消融治療。“腫瘤細(xì)胞怕冷又怕熱，我們就忽冷忽熱‘折磨’死它。主要原理是先把探針插入患者腫瘤部位，然后注入高壓氬氣，使探針尖端的靶組織冷卻至-140℃，使癌細(xì)胞結(jié)冰、細(xì)胞膜破裂等；接著再注入氦氣，讓癌細(xì)胞的溫度從-140℃猛然上升至20℃—40℃。通過這樣多次凍融循環(huán)，可以殺滅腫瘤細(xì)胞，達(dá)到治療目的。”
不過，氬氦刀的“扎針”非常復(fù)雜。腫瘤組織深藏于體內(nèi)，中間有骨骼和其他器官及組織的重重阻隔，要精準(zhǔn)地扎中部位、最大化地發(fā)揮冷凍消融威力并不容易，以往非常依賴醫(yī)生的經(jīng)驗和技巧，花費的時間也很長。考慮到這例手術(shù)患者的腫瘤靶區(qū)較大、需多次穿刺進(jìn)針，手術(shù)團隊擔(dān)心手術(shù)時間太長的話，患者難以耐受，決定借助3D打印技術(shù)，為該病人制作個性化穿針引導(dǎo)模板，進(jìn)行冷凍消融治療。
術(shù)前，醫(yī)師團隊和捷生凱爾醫(yī)學(xué)增材制造研究院的建模工程師們，應(yīng)用“三維立體成像（即3D建模）”技術(shù)，精確地計算了腫瘤體積、預(yù)消融體積，確定了氬氦刀穿刺進(jìn)針路徑以及布針定位。然后用光敏樹脂材料，采取3D打印技術(shù)制作成個性化的3D打印引導(dǎo)模板。這種模板可以緊密貼合患者肌膚，幫助醫(yī)生“八卦布針”。
手術(shù)中，經(jīng)CT掃描驗證，10根冷凍針被精準(zhǔn)地放置到術(shù)前計劃位置，與腫瘤靶向區(qū)完美吻合，布針過程快速而準(zhǔn)確。“過去一根針要插5分鐘，今天插10根針都不到5分鐘。以前手術(shù)要做兩個半小時左右，今天不到1小時就結(jié)束了。”莊一平說，借助3D打印的手術(shù)導(dǎo)板，不僅能縮短一半以上的手術(shù)時間，而且比過去醫(yī)生憑經(jīng)驗摸索插針的方法更加精準(zhǔn)。此外，有3D建模輔助醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)前規(guī)劃、手術(shù)中驗證，讓手術(shù)過程“有尺可量”，操作流程更加標(biāo)準(zhǔn)，類似手術(shù)年輕醫(yī)生也可以輕松駕馭。
江蘇捷生凱爾醫(yī)學(xué)增材制造研究院相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，該研究院是我市168家新型研發(fā)機構(gòu)之一，今年6月落戶南京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)。目前，研究院除與省腫瘤醫(yī)院在微創(chuàng)介入手術(shù)治療領(lǐng)域開展了醫(yī)工交互的深度合作外，其3D打印技術(shù)已在南京及周邊十多家大醫(yī)院的神經(jīng)外科、心胸內(nèi)科、康復(fù)科、脊柱關(guān)節(jié)外科、創(chuàng)傷骨科等多個學(xué)科獲得廣泛應(yīng)用，為精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。
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