外科手術とテクノロジーの融合: 3D プリント技術が寛骨臼欠損患者の遠隔治療を実現

出典: 顧一偉タン

趙徳偉教授は、15年前に左大腿骨頸部骨折のため地元の病院で人工股関節全置換手術を受けた黒龍江省の69歳の患者からの相談電話を受けた。手術後、患者は順調に回復し、正常に歩行できるようになり、日常の仕事や生活に支障はありませんでした。しかし、約 6 か月前、患者は突然左股関節の痛みと不快感を発症し、保存的治療にもかかわらず大幅な改善は見られませんでした。その後、ハルビン第5病院で治療を受けたが、画像検査の結果、左股関節置換術後の人工関節が緩んでおり、周囲の寛骨臼に重度の骨欠損があることが判明した。そのため、人工股関節全置換術が必要でしたが、患者の寛骨臼の骨欠損により手術はより困難になりました。

術前の両側股関節前後X線写真と股関節模型から、患者は寛骨臼に重度の欠損があることが判明した。患者の症状を解決するため、地元の病院は大連大学付属中山病院に相談を求めた。趙徳偉教授はチームを率いて患者の状態について詳細な分析と議論を行った。包括的な検査を通じて、腫瘍による骨破壊や人工関節周囲感染の可能性は予備的に排除されました。しかし、患者の左寛骨臼の骨破壊が重度であったため、寛骨臼の内壁の骨量が極めて限られていたため、従来の手術で寛骨臼プロテーゼを効果的に移植することは困難でした。このような状況を踏まえ、趙徳偉教授のチームは左股関節再置換手術の治療計画を策定し、3Dプリント支援技術を使用して患者の術前計画を立て、3Dプリントされた多孔質タンタル金属を使用して寛骨臼カップの骨欠損部を一体的に修復しました。

3D プリント技術は、骨損傷、関節損傷、その他の疾患を患う患者の修復に使用でき、さまざまな患者の個人差に合わせて高度にカスタマイズされたタンタル金属股関節プロテーゼを製造することができます。タンタル金属は生体適合性、機械的特性、耐腐食性に優れており、骨組織とよく融合するため、人工関節の緩みや感染のリスクを軽減します。 3D プリントされたタンタル金属プロテーゼの多孔質構造は、表面改質によって骨の輸入を増加させ、骨の成長と修復を促進することもできます。患者の元々の骨の欠損に応じて、適切な人工関節の形状とサイズが設計され、正常な骨組織の過剰な切除を避け、より多くの骨の予備を保持し、再手術の成功率と患者の生活の質を向上させます。さらに、手術前のリアルな手術シミュレーションにより、手術前に患部の詳細を最大限に把握することができ、手術時間を効果的に短縮し、手術時の出血を減らし、手術結果を向上させることができます。

手術当日、趙徳偉教授は手術前の人工関節の設計図について現場で指導し、手術の過程が術前の計画と正確に一致していることを確認しました。カスタマイズされた義肢のおかげで、患者の骨の欠損やその他の問題は完璧に解決され、手術は完全に成功しました。手術後、患者の機能は効果的に回復し、現在は順調に退院しています。大連大学付属中山病院の3Dプリント多孔質タンタル金属カスタマイズ義肢が、全国の多くの病院で成功裏に使用され、幅広い称賛を受けていることは特筆に値します。

3Dプリント技術とタンタル金属プロテーゼの応用を統合したこの方法は、患者の手術において完全な成功をもたらし、他の病院でも広く認知されました。これは、この技術的解決策が同様の患者の問題を解決するのに効果的であることを示しており、複雑な骨欠損の修復を必要とするより多くの患者に効果的な解決策を提供することが期待されます。

術後の両股関節の前後X線写真

寄稿者: Ying Jiawei、Duan Qida
趙徳偉教授

大連大学付属中山病院名誉院長、大連大学整形外科医学研究センター所長、二級教授、博士課程指導教員。彼は国務院から特別手当を受けており、国家名医、遼寧省名医、大連名医として認められている。国際骨循環研究協会（ARCO）副会長、中国医師会マイクロサージェリー支部長、中国医師会整形外科支部副会長、中国医師会マイクロサージェリー支部副会長、中国生体材料学会事務局長、中国生分解性マグネシウム臨床変革連盟主任科学者など。彼は、Microsurgery の副編集長、Annals of Plastic Surgery の副編集長、Journal of Orthopeadic Translation の国際編集委員、Chinese Journal of Orthopedics の編集委員、Chinese Journal of Microsurgery の副編集長、Chinese Journal of Clinical Anatomy の副編集長、Chinese Journal of Bone and Joint Injury の副編集長などを務めています。整形外科、顕微手術に40年従事し、大腿骨頭壊死症に対する独自の治療法を10種類以上開発。彼は股関節疾患の診断と治療に優れており、特に大腿骨頭の無血管性壊死の各段階の診断と治療に優れています。国立骨壊死治療センターを設立し、第3世代整形外科インプラント材料の研究と臨床変革を推進しました。彼は10以上の国家級プロジェクトを主宰し、教育部科学技術進歩賞1回、遼寧省科学技術発明賞1回、遼寧省科学技術進歩賞1回、遼寧省科学技術進歩賞5回と2回、中国医学科学技術進歩賞2回など、各種賞を36回受賞しました。 17 冊の学術論文を編集・出版し、筆頭著者または責任著者として 256 本の論文を発表。そのうち 116 本が SCI に掲載され、総インパクトファクターは 404.97 で、「Lancet」、「Nature Medicine」、「Biomaterials」などの国際的に著名なジャーナルに掲載されました。

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