2022年に3Dプリント手術が10件実施され、すでに第4級都市の病院で使用されている

2022年が終わりました。3Dプリンティング業界は過去1年間に浮き沈みを経験しましたが、全体的には上昇傾向を続けています。 3D プリント技術は医療分野でその利点を活用し続け、困難な手術を支援し、病気を治し、命を救います。そして、非常に明白な特徴があります。それは、もともと一級都市の三次病院でのみ使用されていた 3D プリント技術が、現在では二級、三級、四級都市の病院でも普及し、より多くの人々に恩恵をもたらしているということです。

この記事では、Antarctic Bearが2022年に中国で行われた3Dプリント支援手術の事例10件をまとめました。これらの困難な手術では、3Dプリントが重要な役割を果たしました。実際には、さらに多くの医療事例がありますが、スペースの制限により、1つ1つを列挙することはできません。この記事では、読者の参考のために10の事例のみを取り上げます。

これらを 3D プリントされたインプラント、3D プリントされた外科用ガイド、3D プリントされた病変モデルの 3 つのカテゴリに分類します。

3Dプリントインプラント

3Dプリント多孔質椎体固定ケージが頸椎前方切除術に初めて適用

2022年9月、湘雅常徳病院脊椎外科の陳芳天院長率いるチームは、頸椎椎間板核摘出術＋C5椎体部分切除＋前頸椎脊柱管減圧術＋脊髄神経根探査＋3Dプリント多孔質椎体固定装置設置手術を成功裏に完了した。多孔質椎体固定装置は、湖南華翔医療科技有限公司と華南大学第一付属病院脊椎外科チームがFarsoon High-Techの金属3Dプリントソリューションを使用して開発、加工、製造した、選択的レーザー溶融技術（金属3DプリントSLM技術）を使用した整形外科用インプラント補綴製品であり、クラスIII医療機器ライセンスを取得しています。

患者は陳XX、男性、51歳で、8か月前に原因不明の首の痛みがあり、疲労後に痛みが悪化したと訴えました。彼は「鍼治療、カッピング」などの治療を受け、症状は緩和されました。しかし、この間も断続的に痛みを感じており、特別な治療を受けていませんでした。この間、上記の症状は悪化し、手足のしびれや不快感が現れ、主に右手の人差し指と中指、左手の五指、右下肢の膝関節下、左下肢の足裏に現れ、左下肢の脱力感を伴いました。患者はさらなる治療を求めるため、湘雅常徳病院に治療を受けに来院し、外来で「頸椎症性脊髄症」と診断され脊椎外科に入院した。

患者が入院した後、関連検査が完了しました。陳芳天院長は患者の状態を詳しく検査し、「患者は頸椎椎間板ヘルニア（C4/5、C5/6）、頸部脊柱管狭窄症（C5/6）、脊髄と神経の圧迫症状を患っています。診断は明確で、非外科的治療は無効であり、患者には明らかな外科的適応があり、外科手術の明らかな禁忌はないため、外科的治療を検討できます」と述べました。

△患者の術前画像データ
部門内での議論と患者およびその家族とのコミュニケーションを経て、陳芳田部長のチームは、湖南華翔医療科技有限公司が設計・製造した3Dプリント多孔質椎体固定装置を使用して患者の問題を解決しました。

手術は無事に終了し、患者の四肢の筋力は大幅に改善し、術後は痛みやしびれも軽減されました。術後の画像検査では、適切な減圧と固定装置の位置が良好であることが示されました。患者は手術の結果に非常に満足していました。

△ 患者の術後画像データ
No.2 11時間に及ぶ多分野にわたる手術と3Dプリントされた胸骨により、彼女は30年間の癌との闘病の末、人生を取り戻すことができた
1991年、李さんは卵巣悪性腫瘍と診断され、切除手術を受けた後、無事に回復し、退院しました。 2012年後半、胸骨に腫瘍が見つかった。再発した悪性腫瘍を治療するため、李さんとその家族は陝西省の主要病院に通った。以前にもいくつかの病院が「3Dプリント胸骨置換」計画を提案したことがあったが、当時は技術が十分に成熟しておらず、成功率は極めて低かった。李さんの家族は躊躇し、多くの場所で治療を受けたが成功せず、治療に対する信頼を失ってしまった。

同僚の医師たちは、西安国際医療センター病院形成外科病院長の郭樹中教授のチームに助けを求めることを勧めた。郭教授チームの整形外科主任である王愛武氏は、修復と再建の分野で長年の経験があり、数多くの高難易度の修復と再建手術を行ってきた。李さんの家族は紆余曲折を経て彼を見つけた。

△王艾武院長（右から1番目）、季建華院長（左から2番目）、魏国強院長が手術を行っている
李さんの状態を見た王艾武院長は胸部病院の李小飛院長と胸部外科の崔凱院長と相談し、李さんの胸骨の悪性腫瘍を完全に除去するためには、胸骨全体、肋骨の一部、骨の表面を覆う皮膚の大規模な切除手術が必要だと分析した。しかし、このタイプの手術は非常に難しく、リスクも伴います。切除後、縦隔、心膜、両肺が露出します。皮膚弁移植と修復を行わない場合、露出した縦隔、心膜、両肺が包まれ、李さんは生存できなくなります。最終的な診察の結果、患者は胸骨全切開術＋両側肋骨部分切除＋3Dプリント人工胸壁置換術および広背筋島状筋皮弁移植術を受けて創傷を修復する必要があると判断されました。

午前中、胸部外科はまず李さんの胸骨を完全に切除し、その後、胸部外科の医師らは3Dプリントされた人工材料を使用して胸部構造を置き換え、患者の胸骨置換手術を無事に完了した。特筆すべきは、西安国際医療センター病院が患者の骨の修復に3Dプリント技術を使用していることだ。この病院は、患者の解剖学的構造と全く同じインプラント材料を生産し、人体の皮質骨に近い機械的構造を備えている。胸壁の力学を再形成するという優れた特性があり、国際的に先進的なポリエーテルエーテルケトン（PEEK）材料をインプラントとして使用し、胸骨と肋骨の一部を置き換える人工胸郭を作製している。

△3Dプリント技術で作られた人工胸郭
修理と再建は、実際には「一方のポケットから別のポケットにお金を入れる」ことであり、最も困難な作業の 1 つでもあります。人体の他の部位の組織を修復が必要な部位に移植するには、医師は高度な顕微手術技術と確かな解剖学的技術を備えている必要があります。
医師は超音波メスを使用して皮膚の下に「トンネル」を「開き」、血液供給のために「腋窩胸背動脈穿通枝血管茎」を移植します。この部分の組織には神経や血管の小さな枝が無数に存在しており、これを一つずつ正確に剥がす必要があります。さらに、移植した皮膚フラップを「トンネル」で運ぶのは、薄氷の上を歩くようなものです。血管が引っ張られたり、裂けたり、壊死したりすれば、結果は予測不可能になります。

11時間に及ぶ手術の後、李さんの胸部の巨大な組織欠損部はついに埋められることに成功した。回復期間を経て、患者のバイタルサインは安定し、体調も良好です。間もなく順調に退院できる見込みです。

No.3 重度の骨盤欠損患者に対する3Dプリント多孔質タンタル金属人工器官を使用した股関節再置換手術
4年前、尹さんは幼少期から足を引きずり、左股関節の痛みも徐々に悪化したため地元の病院を受診した。そこで左股関節形成不全と左股関節脱臼と診断され、左股関節全置換手術を受けた。患者は手術後順調に回復し、松葉杖を使って歩くことができた。しかし半年前、インさんの左股関節が再び痛み始め、歩くのが怖くなった。家族の説得により、尹さんは車椅子で大連大学付属中山病院の趙徳偉院長の外来診療所に来た。

外来レントゲン検査の結果、尹さんの左股関節は脱臼状態にあり、人工骨頭は上方に移動し、寛骨臼カップは緩んでずれており、寛骨臼には大量の骨セメントと内部固定器具が充填されており、坐骨神経に欠損があることがわかった。趙徳偉医師は、股関節再置換手術のみが現在の痛みの問題を解決し、機能を回復できると尹さんに伝えた。しかし、手術は非常に難しく、従来の人工関節による再建では、より大きく複雑な外傷に直面する可能性があります。3D プリントされた寛骨臼カップだけが、このような深刻な寛骨臼欠損の問題を解決できます。

△今回の診察時のX線検査とCTスキャン
趙徳偉教授のチームは、患者の状態を慎重に検討し、寛骨臼を分析した後、尹さんの関節損傷は感染によって引き起こされた可能性があると結論付け、尹さんのCTデータに基づいて寛骨臼をカスタマイズすることを決定しました。構造的には、骨欠損部を充填することで大腿骨頭の回転中心の位置を復元できるだけでなく、腸骨と恥骨によって橋渡しされ固定される一体型の寛骨臼カップも提供できます。機能面では、3D プリントされた多孔質構造は、抗生物質を運ぶためにも使用でき、手術後に長期的かつ効果的な抗炎症効果を発揮します。この義肢は、Weitan（大連） Biological Co., Ltd.とBeijing Lidakang Co., Ltd.が共同で設計・製造した。

手術中、趙徳偉院長と彼のチームは、緩んだ寛骨臼カップ、骨セメント、インプラントを取り除き、尹さんの左股関節の徹底的なデブリードマンを行い、感受性抗生物質を含む生分解性骨セメントで多孔質構造をコーティングした後、カスタマイズされた寛骨臼プロテーゼを正確に設置しました。尹さんの左股関節の再手術と再建手術が無事に終了しました。現在、尹さんは手術後順調に回復しており、近いうちに退院する予定です。私たちは彼女が通常の生活に戻り、健康で幸せに過ごせることを願っています。

△術後レントゲン
第4位南京医科大学第五病院、3Dプリント人工関節による股関節切除・再建手術に成功

2022年4月、南方医科大学第五付属病院骨腫瘍科（以下、「南方医科大学第五病院」）は、股関節の切除手術に成功し、3Dプリントされた人工関節を使用して患者の機能回復を支援しました。術後の追跡調査では、股関節の動きは正常であることが確認されました。

骨盤内で腫瘍が成長することはありますか?広州市在住のファンさんは退職したばかり。甲状腺がんが再発し、市内で手術を受けたが、現在は左股関節に激しい痛みを感じている。半年が経ち、痛みは悪化し、検査のために再び病院を訪れた。予想外にも、ある問題が他の問題よりも多く発生しました。画像検査により、甲状腺がんが骨盤に転移していることが判明したのです。方さんは南京医科大学第五病院骨腫瘍科主任の鍾華医師のもとを訪れ、骨盤寛骨臼の腫瘍と診断された。治療せずに放置すると病的骨折を起こし、正常な歩行能力を失う恐れがある。

鍾華氏は、骨盤腫瘍は比較的一般的で、原発性腫瘍の3％～4％を占め、良性腫瘍と悪性腫瘍に分けられると紹介した。腫瘍の良性または悪性の性質、その生物学的挙動、および破壊の場所と範囲により、さまざまな症状が発生する可能性があります。骨盤腫瘍は主に手術を中心とした総合的な治療アプローチで治療されます。骨盤内には複数の太い動脈が通っているため、手術には大量の輸血の準備が必要です。

この手術はかなり難しい。中華医師によると、骨盤寛骨臼の周囲の血管や神経は数が多く複雑である。寛骨臼の周囲の腫瘍を完全に除去するには、周囲の重要な坐骨神経と大腿神経を損傷から守る必要がある。同時に、寛骨臼の周囲の血管を慎重に結紮して出血を止め、手術中に患者の命を危険にさらすような大量出血を避ける必要がある。

南方医科大学第五付属病院の標準化骨腫瘍治療チームと広東省人民病院の骨腫瘍チームが協議し、患者向けに術前3Dプリントによるパーソナライズされた片側骨盤プロテーゼと精密骨切りガイドを開発し、さらに術前介入塞栓術により、周術期準備中の骨盤切除と股関節機能再建手術のための骨腫瘍と周囲の血液供給動脈を塞栓しました。

約6時間後、手術により寛骨臼領域の腫瘍が正確に除去され、股関節の機能が回復しました。出血量は正常範囲内であったが、手術中に患者は成人男性の体内の血液量の半分近くに相当する2000ml以上の輸血を受けた。患者は術後順調に回復した。

3Dプリント手術ガイド

広西第5位の南溪山病院の3Dプリント技術が頸椎手術の新たな進歩に貢献

2022年4月、広西チワン族自治区の南溪山病院脊椎外科は、3Dプリント技術を使用して、軸骨折と脱臼の患者のためにプリントされたガイドプレートをカスタマイズし、後方アプローチ頸椎整復および内部固定手術を効率的かつ安全に完了しました。

患者は頸部外傷による軸椎骨折脱臼（医学的にはハングマン骨折とも呼ばれる）と診断され、外科的治療が必要であった。しかし、環椎と軸椎は特殊な解剖学的構造を持ち、椎弓根が小さく、骨折や脱臼が発生しやすく、個人差が大きく、頸髄や椎骨動脈などの重要な組織に隣接しているため、ネジの位置が間違っていると、上記の組織に損傷を与えやすく、内部固定システムの安定性にも影響を与える可能性がある。

△上部頸椎の解剖学的形状に合わせた3Dプリントガイド。写真提供：広西ニュースネットワーク特派員李良

議論の末、病院の脊椎外科チームは、患者に合わせてガイド支援手術をカスタマイズするために 3D プリント技術を使用することを決定しました。 3D プリントガイドは、3 次元再構成モデルに基づいて、椎弓根スクリューの最適な挿入ポイント、挿入角度、長さを計画できます。同時に、椎骨の棘突起、椎板、関節突起関節などの解剖学的形態に合わせたガイドプレートを逆に構築し、手術中にガイドプレートを対応する椎骨の後骨構造に取り付け、椎弓根スクリューを位置決め穴に沿って正確に配置することができます。この方法により、釘の配置精度が大幅に向上し、手術時間と透視回数が削減され、手術の難易度が軽減され、複雑な手術が簡素化されます。患者の手術はわずか1時間で無事終了した。

△術後の上部頸椎CT検査では、ネジの位置が良好であることが確認されました。写真提供：広西ニュースネットワーク特派員李良

第6鶴岡人民病院、脳出血手術の3Dプリント精密治療に成功

2022年4月、鶴岡人民病院第二脳神経外科は、3Dプリントによる脳出血手術を再び成功させた。過去1年間で30件以上の脳出血手術が成功しました。 3D プリントは脳出血の低侵襲性ドレナージ手術に役立ち、ほとんどの患者は頭を剃る必要がありません。 3D プリントはより正確で侵襲性が低く、入院期間を短縮し、病院のコストを削減し、神経機能を最大限に維持します。

71歳の周さんは、突然左手足が動かなくなったため来院した。頭部CTスキャンで脳出血が判明した。出血量は20ml以上で命に別状はないが、左手足が動かない状態だった。手足の機能回復を促すため、3Dプリント技術を用いた脳出血の低侵襲手術を受けた。手術後3日で家族のサポートを受けながら歩くことができます。

△出血量は20ml以上あるが、脳室が明らかに圧迫されているのがわかる。

△3Dプリントガイドは血腫の中心に正確に到達できます。

注: すべての脳出血がこの技術に適しているわけではありません。少量の出血 (15ml-20ml) は通常、保存的に治療されます。中程度の出血 (20-40ml) は、手足の片麻痺と筋力がレベル 3 未満である場合、ドリリングとドレナージ手術に適しています。大量出血 (40 以上) は通常、低侵襲開頭術で治療され、骨皮弁は 1 元硬貨の大きさにする必要があります。左側に大量出血がある場合、ほとんどの患者は話すことができず、他の人の言うことを理解できません。そのため、手術後に神経機能を最大限に温存できる開頭手術とシルビウス静脈血腫除去手術を選択することが多いです。脳幹出血が5mlを超える場合は手術の適応となる。鶴岡人民病院第二脳神経外科の曹玉富主任は、脳幹出血の手術を10件成功させている。

No.7 10年前の骨折で手首が変形。3Dプリントによるカスタマイズされた手術ガイドで問題を解決

2022年9月、山東省第二病院の外傷整形外科は、3Dプリントされた骨切りガイドを使用して、10年間手首の変形に苦しんでいた患者の手術を成功裏に実施した。手術後、患者の手首の機能は大幅に改善し、指のしびれは消え、握力はほぼ正常に戻りました。

患者は10年以上前に橈骨遠位端骨折の保存的治療を受けたが、その結果、手首の変形、手首の動きの制限と痛み、指のしびれ、手の握力の低下などの症状が現れ、日常業務に深刻な影響を及ぼしたため、治療のために山東省第二病院の外傷整形外科に来院した。

検査の結果、患者の手首の変形には、橈骨の高さの低下、手首の掌側傾斜、尺骨偏位などがあることが判明しました。この種の病気を治療するには、手術が唯一の方法です。この手術は骨を切断し、患者の手首関節の正常な構造を回復することで変形を矯正します。従来、手術による変形矯正の程度は個人の経験に依存しており、変形矯正が不完全であったり、症状の改善が不十分であったりするリスクがありました。

術前評価の後、外傷整形外科副主任医師のHuo Yanqing氏が率いるチームは、デジタル技術と医療間の連携を活用して、患者に合わせた手術ガイドをカスタマイズし、精密な手術を実施した。手術後、患者の手首の機能は大幅に改善し、指のしびれは消え、握力はほぼ正常に戻りました。

△術後前後レントゲン写真

精密医療では、手術中のニーズに応じてコンピューター支援設計と 3D プリントを使用して準備されたパーソナライズされた手術器具である、パーソナライズされたテーラーメイドの手術ガイドを使用します。手術中に点と線の位置、方向、深さを正確に特定し、手術中にチャネル、断面、空間距離、相互の角度関係、およびその他の複雑な空間構造を正確に確立するのに役立ちます。デジタル技術と医学および工学の融合により、精密医療は病気の診断と治療においてますます重要な役割を果たしています。現在、精密医療は多くの分野で開花しており、分子診断、遺伝子配列解析、細胞治療、医療ロボット、抗体医薬品など多くの分野に応用できます。山東第二病院の外傷・整形外科は、整形外科手術における精密医療の応用に積極的に取り組んでおり、精密手術を実施し、手術リスクを効果的に低減し、人々の健康の発展に貢献しています。

3Dプリントされた病変モデル

No.8 3Dプリントで脊椎モデルを再構築、精密手術で8歳の女の子がまっすぐに立って世界を見ることができる

新化県に住む8歳の少女ティンティン（仮名）は、幼い頃から他の子どもたちとは違っていた。彼女は先天性脊柱側弯症を患っている。成長するにつれて、ティンティンの脊椎の変形はますます顕著になっていった。 2022年1月、ティンティンは湖南省小児病院で脊椎矯正手術を無事に受け、まっすぐに立って世界を見渡すことができました。同時に、ティンティンさんは先天性構造異常救済プロジェクトの恩恵も受け、医療費3万元が免除され、家族の負担が軽減された。

検査の結果、ティンティンさんの背骨には3か所の側弯症があることが判明した。手術視野下で、主任外科医の葉偉華氏はPSO骨切り術と椎弓根スクリュー固定法を通じてティンティンさんの脊椎変形を矯正した。医師は、ティンティンさんの脊椎の具体的な状態を詳細に把握するために3次元再構成CTスキャンを実施し、3Dプリント技術を使用してティンティンさんの脊椎モデルを1：1の比率で再構成し、精密な外科治療を実施しました。

「人間の背骨は木の幹のようなもので、完全に固定されてしまうと、子どもは背が高くなりません」と葉維華さんは語り、手術の際には矯正効果だけでなく、子どもの成長と発達の必要性も考慮する必要があると語った。現在、ティンティンさんは順調に回復しています。退院後も3か月間は保護装具を着用し続け、3か月後に経過観察のために病院に来る必要があります。

No.9 3Dプリント技術が脊椎手術を助け、30歳の男性に新たな人生をもたらす

広西チワン族自治区の南溪山病院脊椎外科は、医療用3Dプリントイノベーション研究センターのプラットフォームを活用し、 3Dプリント技術の利点を活用して3Dプリント支援による腰椎結核手術を完了し、若い男性に「再生」をもたらしました。
△ 術前画像検査
患者は30歳の働き盛りの若者で、2か月以上前から腰痛と右下肢のしびれと腫れに悩まされていました。この1週間は足を引きずって歩くことしかできず、生活に深刻な影響を及ぼしていました。そこで南溪山病院で治療を受けました。診察の結果、医師は患者の右下ふくらはぎの外側、足の甲、足の裏、足指の皮膚感覚が著しく低下していることを発見しました。最初の診断は腰椎結核で、L5/S1の骨が重度に破壊され、結核膿瘍が後方の神経を明らかに圧迫していました。医師が足の抗結核治療を行った後、脊椎外科の専門家チームが協議し、手術を行うことを決定しました。
△3Dプリントモデル
手術をより正確にし、より良い結果を得るために、脊椎手術チームは病院の3Dプリントセンターの技術スタッフと協力して、患者に合わせた手術計画を策定しました。脊椎手術チームは、3Dプリントモデルを使用した腰椎結核病変の除去と脊椎安定性再建を無事に完了しました。手術から5日後、患者は装具を装着してベッドから起き上がり、動き回ることができるようになり、わずか1週間で退院しました。術後の効果は期待以上でした。術後の検査の結果、患者の腰椎結核病変は完全に除去され、骨移植にも非常に満足しており、脊椎の内固定は良好な位置にあり、安定性も良好でした。腰痛や足のしびれの症状はほぼ消え、彼は脊椎手術によって新たな人生が開けたと感謝した。

No.10 3Dプリント技術が河北工程大学付属病院の整形外科手術を支援

2022年5月、河北工程大学付属病院第5整形外科の何静蘭部長はチームを率いて3Dプリント技術を活用し、右足首の開放骨折・脱臼（ピロン）の患者を治療することに成功した。

患者の張さんは、高エネルギー外傷により右足首の粉砕骨折と脱臼を負ったが、入院後、積極的に関連検査を受けた。重度の外傷、患部の明らかな腫れ、重度の粉砕骨折のため、整形外科第5科の何静蘭科長は直ちに医師団を組織し、治療計画を協議した。 3D プリント技術は整形外科手術の補助に使用されています。術前に 3D プリントされたモデルを使用して骨折分析とシミュレーション手術を実行し、元の術前計画に従って手術を実行できるようにします。

張兄弟は「この3Dプリント技術は素晴らしい。医師が模型を持って病状を説明してくれたので、素人の私でも理解できました」と語った。

第5整形外科の何部長は次のように紹介した。「従来の整形外科手術は、画像診断結果と外科医の臨床経験のみに基づいて行われています。手術の精度が十分でないだけでなく、大きな外傷を引き起こし、手術に長い時間がかかります。1：1 3Dプリント技術で作成されたモデルは、手術アプローチを設定し、内部固定器具を事前に測定できます。手術前にモデル上で整復手順を事前にシミュレーションできるため、より正確で直感的です。この一連の術前準備により、手術時間が節約され、術中の出血量が減り、手術リスクがさらに軽減され、手術の精度が向上します。」

何院長のリーダーシップの下、第五整形外科はより包括的な技術チームを構築し、一般の人々に診断と治療サービスを提供し、患者が自宅で高度で精密な個別整形外科治療を享受できるようにし、より困難な症例のスムーズな回復を可能にしました。

概要<br /> 上記は2022年に発生した3Dプリント支援手術の事例10件です。これらは実際の事例のほんの一部です。3Dプリントがますます多くの人々の健康回復に役立っていることをとても嬉しく思います。
その他の事例については、南極熊3Dプリンティングバイオメディカルセクションをご覧ください：https://www.nanjixiong.com/forum-165-1.html

※上記事例は、華翔医療（第1位）、三秦都市報（第2位）、古易衛潭（第3位）、陽城晩報（第4位）、広西ニュースネットワーク（第5位）、鶴岡脳神経外科（第6位）、斉魯一点（第7位）、長沙晩報（第8位）、桂林大爆発（第9位）、邯鄲ニュース総合ラジオ（第10位）より引用

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