パーソナライズされた3Dプリント人工関節が上腕骨部分欠損の問題を解決

出典：北京大学人民病院青島病院原題：青島で北京大学の名医に会おう。外傷センターの「国家チーム」が3Dプリントで整形外科手術の「個人カスタマイズ」を実現

重度の骨折患者はどうすればより正確な治療を受けられるのでしょうか?
北京大学人民病院青島病院外傷センターは、3D プリント技術の助けを借りて、患者がより少ない外傷でより早く回復できる治療を受けられるように、個別化されカスタマイズされた外科手術へと移行しています。

PART.01
35歳の少年が転倒して負傷
「ナショナルチーム」に助けを求める

最近、35歳の李さん（仮名）が上腕骨置換手術後の経過観察のため、北京大学人民病院青島病院の整形外科外来を訪れた。彼の肩関節は自由に動き、画像診断では3Dプリントされた人工関節と関節の位置が合っていることがわかった。 2か月前、彼は肩関節の粉砕骨折という問題に直面していました。

2か月前、李さん（仮名）は仕事中に感電し、高所から転落した。左肩に激痛が走り、動けなくなった。作業員はすぐに120番に電話し、地元の病院に搬送されて治療を受けた。医師は従来の手術を勧めた。

肩関節は人体の中で最も可動範囲が広く、可動範囲は180度に達する関節で、損傷すると日常生活の質に直接影響を及ぼします。より良い治療法を求めるため、李さんはより適切な治療計画を求めて北京大学人民病院青島病院を訪れました。

PART.02
重度の上腕骨関節面欠損
どちらの治療法がより適切でしょうか?

北京大学人民病院外傷科・整形外科副部長の傅忠国教授は、北京大学人民病院青島分院で定期的に外来診療、手術、病棟回診、教育を行っています。彼は関節外傷、さまざまな関節痛（肩、肘、股関節、膝）、肩関節周囲の骨折の治療を専門としています。彼の患者の中には、助けを求めて他の病院から転院してきた人も多くいます。

傅忠国教授は患者を重点的に検査し、李さんの左肩関節は粉砕骨折し、関節面が潰れてひび割れており、元の滑らかな状態に戻すのは困難であると診断した。

李さんはまだ35歳で、一家の大黒柱です。肩関節の可動性を早く回復させ、生活の質を向上させ、緊急のニーズを満たすにはどうすればいいでしょうか?

患者の重度の上腕骨欠損と腱板機能障害を考慮して、傅忠国教授、北京大学人民病院青島病院整形外科副主任医師の陳偉氏、およびその他の専門家は綿密かつ詳細な議論を行い、部分的な上腕骨欠損の問題を解決するためにパーソナライズされた3Dプリント人工関節を使用することを決定しました。

PART.03
3Dプリント技術の応用
より良いフィット感と硬さ

3Dプリント技術の医療への応用は急成長しています。医師は人体と1:1サイズの物理モデルを使用して、複雑な骨の状態を目の前に直感的に表示できるため、局所的な複雑な評価と分類が容易になり、術前の診断がより明確になります。より高度な応用としては、3D プリント技術を使用して患者の実際の解剖学的構造と一致する義肢を作成し、義肢のフィット感と強度を大幅に向上させることが挙げられます。

北京大学人民病院外傷科副部長の傅忠国教授は、「歯の詰め物に似ています。歯が部分的に損傷した場合、欠損部分を可能な限り埋めます。健康な肩関節を模型にして鏡像複製します。正常な肩関節組織を傷つける必要がないため、外傷は比較的少なくなります」と語った。
整形外科チームは手術前にCTスキャンを使用して患者の上腕骨頭の3次元データを取得し、1:1スケールのモデリングと印刷を実行して、人工関節を配置する最適な位置や矯正可能な最大角度などの一連のパラメータをシミュレートし、手術中に遭遇する可能性のある問題を予測して手術計画を改善しました。

3Dプリントされた人工上腕骨が準備された後、すぐに手術が行われました。傅忠国教授、陳偉教授と外科チームのメンバーは、豊富な経験を頼りに、手術アプローチを正確かつ迅速に選択し、関節を露出させ、組織を洗浄し、人工関節を設置し、切開部を閉じ、わずか1時間で手術を無事に完了しました。

手術が成功裏に行われた後、整形外科看護チームの丁寧なケアの下、患者はすぐに機能運動回復期に入り、順調に退院し、比較的理想的な肩関節機能を獲得しました。

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