股骨头坏死治疗新方向 全国首例计算机辅助设计优化手术方式 3D打印术中导航模板辅助髓芯减压在交大二附院完成

全国首例计算机辅助设计优化手术方式，3D打印术中导航模板辅助精准髓芯减压治疗早期股骨头坏死日前在西安交通大学第二附属医院骨科完成。

股骨头坏死是骨科常见病、多发病。好发于中、青年，如果得不到正规、合理的治疗，绝大多数患者必然面临关节置换以解决病痛。但是，关节置换对于中青年患者来说，无疑意味着更多的问题，所以对股骨头坏死保关节治疗是西安交通大学第二附属医院骨科王坤正教授学术团队的一直努力和研究的方向，从上世纪70年代王坤正教授首先提出骨头坏死发病机理研究，到王坤正教授的首例腓骨带血管移植治疗股骨头坏死，王坤正教授学术团队始终矢志不移研究股骨头坏死的发病原因、机理；治疗方法、转归及预后。在股骨头坏死治疗及发病机理的研究领域一直处于全国领先位置。

随着现代科技的发展，计算机辅助设计技术、模拟手术技术、3D打印技术等数字骨科的发展给股骨头坏死治疗这一传统的研究领域带来新的契机。本院骨一科王伟副教授，在王坤正教授的指导下，党晓谦教授的支持下，于2009年进入西安交通大学机械学院博士后流动站，跟随导师李涤尘教授学习及了解快速成型技术（即后来所称的3D打印技术）。为交大二院骨科在医工结合，共同创新方面迈开了坚实的第一步。王伟副教授在博士后进站期间，以股骨头坏死保关节治疗为主要研究方向，发挥医工结合的优点，在原有传统手术方式的基础上，发明创造了一种新的治疗股骨头坏死的手术方法：计算机辅助设计优化手术方式，3D打印术中导航模板辅助精准髓芯减压治疗早期股骨头坏死。并获得国家发明专利。

这种手术方式的主要特点及先进之处在于以下几点：

1. 精准定位坏死病灶，定位误差理论上可以在0.1毫米范围以内。而传统的手术方式可能无法准确定位，或者定位效率只能靠目测或手术医生经验，具有极大的随机性。

2. 100%确保不损伤关节软骨面。股骨头外形并非正圆体，故即使术中医生在X光监视下，目测主观认为减压针没有伤及关节软骨，这种情况也是不能肯定。而通过这种新的手术方法，正式手术前，手术医生会在计算机上模拟实际减压的全过程，将股骨头可以360°旋转，确保在最大程度减压清除坏死组织的同时，确保不损伤股骨头关节面。这种优点是传统手术无法比拟的。

3. 手术个体化，定制化。由于股骨头坏死患者的病灶位置、大小千变万化，每一个都具有个体性、特异性。这种新的手术方式，是根据不同患者，为每一个患者量身定制个体化手术方案，一个患者一套进针方案，每个患者都有自己的3D打印导航模板。做到手术的个体化、定制化。

4. 缩短手术时间，减少术中医护及患者的放射伤害。传统意义上的髓芯减压手术时间大约40分钟左右，新手术方式可以在15分钟左右完成。并且手术方式成熟后，无需术中透视，使医护及患者免于放射损害的可能。

5. 术者学习曲线短，仅需要依照导航模板操作即可实现精准减压的目的。便于临床推广。

获得国家发明专利后，我院骨一科副教授王伟历时四年，不断改进、实践，于2016年4月13日在王坤正教授、党晓谦教授的指导下，在宋金辉副教授的支持下顺利完成全国首例：计算机辅助设计优化手术方式，3D打印术中导航模板辅助精准髓芯减压治疗早期股骨头坏死手术，将专利成功转化为术式。由于是首例手术，在应用导航模板的同时，术者同时应用传统的C型臂监视下，进行验证。手术过程顺利，穿刺在导航模板设定的特定仰角，前倾角及进针深度的限定下，减压一次完成，精准到达病灶减压完成后，术者应用可注射性磷酸三钙充填减压区域。整个手术过程不到40分钟。患者术后感觉良好。减压通道皮肤切开不到2cm。做到真正意义上的微创，定制化，个体化。将3D打印技术与骨科临床结合过程中，从最基础的简单的模型打印、术前比对，发展到应用3D打印技术参与手术导航，指导手术精准度，做到了精准医疗。同时，这一手术方式具有国家发明专利，是自主创新的结果，具有独立的知识产权。在产、学、研结合，及研究成果向临床转化方面迈出坚实的第一步。