主题: 西北首例植入3D打印椎体手术，12岁女孩重新站起来

女孩小心翼翼地在医院病房的走廊上迈出步子，旁边跟着的父母、主治大夫用笑容和眼神鼓励着她，“看这情况，过两天就能出院了。”主治大夫对女孩的父母说。女孩今年12岁，名叫贺琳琳（化名），家在甘肃省庆阳市，2017年11月的一节体育课上，正在跑步的她突然觉得腿疼，父母带着贺琳琳来到空军军医大学唐都医院，经过一系列严密细致的检查，最终确定贺琳琳患的是骨肿瘤，她脊椎上的一截椎体几乎完全被肿瘤包裹住了，椎体一旦病变，她首先会瘫痪，然后就是等待死神的降临。


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唐都医院骨科医生在为贺琳琳做手术

骨科医生根据术前诊断，确定贺琳琳椎体上生长的是一个恶性肿瘤。从手术效果来说，原则上肿瘤切除得越彻底，复发的概率就越小。因此，医生希望把发生病变的椎体和肿瘤一起切除，之后再去重建椎体。唐都医院骨科教授孙嗣国知道，在一般情况下，医生把肿瘤切除之后，有两种方法做重建，第一种是做钛网，但钛网植入骨头之后，最大的问题是它的下沉率太高。把钛网放到两个椎体之间，由于支撑面积小，上面的椎体很容易沉到下面的椎体之中，脊柱因此会发生变形，孩子以后的行走仍然是大问题。第二种是选择人工椎体，这样接触面积比较大，下沉率要比钛网小很多，临床上应用比较多，但是人工椎体价格昂贵，仅仅椎体本身就得十几万元，还不算手术费用等其他费用，并且人工椎体只有几个固定型号，还不能进行定制，手术效果也不是很理想。

对于医生来说，不是单单考虑如何治疗，而且要考虑如何用最小的成本进行最为科学有效的治疗。这个家庭不富裕，人工椎体的价格远远超出他们家庭的承受能力。而采用钛网，病人只有12岁，钛网可能要在她体内存在非常长的时间，如果发生下沉，她脊柱的曲度就会有问题，也不是长久之计。孙嗣国和他的团队陷入了矛盾之中。


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在父母和医生的鼓励下，贺琳琳小心翼翼地在医院病房的走廊上迈出步子

而对贺琳琳的父母来说，同样面临艰难的抉择。如果选择人工椎体植入手术，三四十万元的治疗费对他们普通的家境来说是一个天文数字。而用钛网或不做手术的后果，他们同样无法承受。两种方案都存在难以克服的困难和问题，有什么办法既能少花钱又能医治好贺琳琳，成了唐都医院骨科迫切需要解决的课题。

在接下来的几天时间里，贺琳琳的治疗方案一直萦绕在孙嗣国的脑际。突然有一天，他灵光一闪，想到了以前和外省一个专家进行交流时，讨论过用3D打印人体器官植入的事例。能不能试一试3D打印？孙嗣国动了这个念头。在遇到这个小女孩之前，他一直觉得现有的材料已经够用了，压根儿就没有想过用3D打印来完成这样的手术。这次病例比较特殊，一方面要解决钱的问题，一方面要想着解决它支撑功能的问题，所以需要打印一种特殊材料。通常医院用3D打印都是做模型，用来进行术前规划或者术中模板。

想法大胆，但到底能不能实施？以往假体主要是替代胸骨、肩胛骨、骨盆等非负重区域，像脊椎这样的负重区域从来没有做过。负重区域的假体是不是能够制作出来？它制作出来以后，能不能满足临床需要的各种特性？

带着这些问题，骨科医生李晓祥主动找到唐都医院3D打印研究中心的工程师。经过深入的研究探讨，明确打印技术可以满足要求，能在临床上使用，并且打印材料与现在临床应用已经比较成熟材料是一致的，安全方面不存在问题。
即便这样，骨科医生还是“不知足”。

“我们接下了这个难度比较高的工作后，骨科又来和我们谈价格问题。孙嗣国教授刚开始是抱着免费的态度和我们谈，李晓祥医生在和我们沟通时，反复说孩子家里比较困难，如果不做这个手术很有可能就会瘫痪，一辈子躺在床上。”3D打印技术研究中心主任曹铁生教授说，打印这种钛合金支架也是有成本的，最后经协商只收了成本。

对于贺琳琳的家人来说，3D打印材料的价格不到人工椎体价格的十分之一。当医生对贺琳琳的爸爸说用3D打印技术花费少，并且效果比较好，他毫不犹豫就同意了。“在整个沟通过程当中，患者家属对我们非常信任，没有质疑。看他们的表情，很有可能听不懂，但能看出他们对我们很信任。”孙嗣国事后回忆说。

在与贺琳琳父母沟通好后，唐都医院骨科医生和3D打印中心工程师就开始着手准备。人的脊柱有一个正常的生理曲度。李晓祥经过测算后，对工程师提出生理弧度的需求。他们设计了一个防滑槽，增加上下接触的面积，降低下沉率，让这个假体能尽量稳定。此外，在假体上设计一些固定孔，可以将这个假体固定在脊椎上。


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手术前，医生们认真查阅贺琳琳的CT影像，制订手术计划

“设计者和工程师之间的沟通，主要就是针对临床需要什么，技术上能不能实现。这个工作难度挺大的，仅设计过程就用了将近两周的时间。”3D打印技术研究中心主任曹铁生教授说，由于考虑到椎体的曲度曲面，还有生理角度，他们需要用软件模拟出来以后，做力学仿真分析。
第一次沟通分析的时候，医生和工程师计划把椎体两边封口打印，然后直接植入。第二次沟通分析的时候，又认为应该将骨质连接起来，在手术当中准备植入的时候，在钛合金椎体中空结构中增添人工骨，以便将来和真的骨头相互连接，然后吻合。

两个星期中，医生和工程师进行了7次沟通和商讨，订了4次方案，才把最终方案确定下来。方案定下来后，3D打印技术研究中心为贺琳琳开通了绿色通道，仅仅用了3天时间，就将椎体打印了出来。

1月5日，贺琳琳被推进手术室，为了这个手术，唐都医院骨科的医生用了一个月时间来准备。手术进行了4个小时。做完手术回到病房，贺琳琳从麻醉状态中清醒过来以后，听到孙嗣国告诉她明天就可以下床走路时，她“哇”的一声就哭了起来。此前，她已经在床上躺了大约有两个月的时间，她一度以为自己再也走不了路了。


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孙嗣国利用模型介绍贺琳琳的患病部位和病情

1月19日下午，她主动下床在病房走廊上走了一圈。大概50米的楼道，她走得小心翼翼，虽然步伐不大，但看起来和正常人走路没什么大的区别。“对我们来说，这就是个奇迹。”贺琳琳的爸爸激动地说，从来到唐都医院到现在孩子能下床走路，整个过程中，所有医务人员都尽心尽力，让他们非常感动。

孙嗣国笑着说，这是唐都医院首次将3D打印材料植入人体负重区域，在西北地区是首例。现在，贺琳琳走路已经不存在问题了，她还可以进行一些正常的活动。“半年之后，她就可以跑步了。”孙嗣国信心十足。1月25日，从唐都医院获悉，贺琳琳已经出院了，她和父母在23日下午就坐上了回家的列车。

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