3Dプリントされたカスタム鋼板が70歳の患者の大腿骨遠位部の再建に役立つ

出典：北京日報

最近、北京積水潭病院の副院長である呉心宝氏と、外傷科の趙春鵬氏、曹啓勇氏を含む専門家らは、1時間もかからない楽な手術の後、「3Dプリントされたカスタマイズされた鋼板」を使用して、中国初となる大腿骨遠位部粉砕骨折の整復固定手術を成功させた。

複雑骨折再建における3Dプリント精密医療の応用は、中国の整形外科外傷の分野における技術的ギャップを埋めるだけでなく、わが国が複雑骨折の整復および内部固定の外科技術において新たなレベルに到達したことを示しています。これはまた、「カスタマイズ医療機器監督管理規則（試行）」の実施後に積水潭病院が実施した最初のカスタマイズ手術であり、同病院のカスタマイズ手術が正式に標準化管理に組み込まれたことを意味する。

患者は高齢の女性で、転倒事故により左膝関節を負傷し、左大腿骨遠位部の骨粗鬆症性骨折を負った。その後、治療のため積水潭病院外傷科に入院した。

検査の結果、呉欣宝教授の研究チームは、患者が典型的な高齢者の骨粗鬆症性骨折で、膝関節周囲に明らかな老人性変性が見られ、大腿骨遠位部の骨肥大が著しく、骨折部位の解剖学的形態が若年成人や中年成人のものと大きく異なり、大腿骨の前弓が著しく増大していることを発見した。同時に、高齢患者の骨治癒能力は低下しており、骨折の癒合不全や内固定器具の不具合などの合併症を起こしやすい状態にあった。高齢者の骨粗鬆症性骨折という臨床上の問題をいかにしてより良く解決し、手術合併症を減らすかは、整形外科医が直面している臨床上の課題です。

呉欣宝氏のチームは、患者の状態を総合的に分析した後、整形外科治療の最先端技術である3Dプリント技術を使用して、患者ごとにカスタマイズされた内部固定プレートを作製し、骨折を治療することを計画している。 Aikon Medical の医療工学インタラクティブシステムを使用して、患者の患肢の画像データに基づいて、カスタマイズされた解剖学的大腿骨プレートが特別に設計されました。

まず、カスタマイズされたプレートは革新的な設計を採用しており、骨接触面は人工関節の表面設計を模倣し、骨梁の微細孔設計であるため、プレートと骨の間の骨の成長を促進し、骨折部位におけるプレートシステムの安定化機能を大幅に向上させます。この設計は、骨粗鬆症の高齢患者における骨折の治癒が遅い、内部固定が緩みやすい、破損しやすいという特性に特に重点を置いたもので、従来の内部固定器具にはない臨床上の利点が追加されています。

第二に、カスタマイズプレートの形態設計は患者の個人CTデータに基づいており、患者の個人の解剖学的形態に完全に従って印刷・製造されており、患者の大腿骨遠位部の解剖学的形態と完全に一致しており、手術中の骨折の整復固定を容易にします。また、プレートの釘穴の設計は、骨折端の解剖学的形態と生体力学的特性を参考にしています。骨折端のプレートの形状が向上し、同時に手術に必要なネジの長さが計算され、正確な釘配置機能を実現し、手術操作が簡素化されています。

呉欣宝氏のチームは詳細な術前計画を立て、手術の過程を繰り返しシミュレーションした。 9月27日、わずか1時間足らずで、外科チームは手術計画に従って骨折の整復と固定を無事に完了しました。術中画像では、骨折が解剖学的に整復され、カスタマイズされたプレートが適切に配置され、ネジが理想的な位置にあり、術前に計画された手術目標が完璧に達成されていることが示されました。

高齢の骨折患者は骨折部位の骨粗鬆症により治癒が遅いことが多く、骨折端の解剖学的形態が大きく変化します。特に人工関節周囲骨折患者の場合、骨折部の良好な整復と強固な固定が骨折治癒と患肢の機能回復の前提条件となります。骨梁微細多孔構造表面を備えたプレートシステムは、従来のプレートにはない、骨折部位のプレートと骨の間の骨の成長という新しい機能を追加できます。骨折端をより安定させ、内部固定器具の故障を防ぎ、骨折治癒のための安定した機械的環境を作り出し、患肢機能の回復を加速します。同時に、骨折部位の解剖学的形態に異常がある患者の場合、従来の骨プレートでは骨折部位の構造に完全に解剖学的に接着することができません。カスタマイズされたプロテーゼを使用することで、骨折の整復が便利になり、術後の異物感が減少し、骨折の固定がより確実になります。

「3Dプリントによるカスタマイズされた外科技術は、特定の患者グループにとって効果的な治療法の一つとなっている。従来の治療法の欠陥によって起こる合併症を大幅に減らし、患者により効果的な臨床治療効果をもたらすことができる」とウー・シンバオ氏は述べた。

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