3D打印医疗器械手板在复杂的脊柱肉瘤上实施挽救生命的手术

术前计划对于成功进行手术至关重要，因此可以为患者提供最佳的治疗效果。3D打印解剖模型的到来彻底改变了外科医生在进行复杂的外科手术之前如何获得所需的重要见解，从而为患者带来了更好的结果。

欧文是一名国外的骨科顾问医生，在泰恩河畔纽卡斯尔的皇家维多利亚医务室执业，该医院是英格兰仅有的四个脊柱肉瘤专科中心之一。欧文从事成人脊柱外科的各个方面，并对脊柱肿瘤尤其擅长。

团队如何评估肿瘤

纽卡斯尔医院每年完成大约10次脊柱肉瘤切除术。在百万分之一的病例中，一个来自英国纽卡斯尔的年轻女孩面临着一种极为罕见和侵袭性的癌症，这种癌症正在迅速地从胸椎和胸壁发展到胸廓前腔和纵隔。活检后被诊断为间充质软骨肉瘤，这是一种产生软骨的肿瘤，迅速破坏局部结构并造成损害。

如果任其发展，可能会造成灾难性伤害，例如压缩重要结构（例如大静脉，动脉甚至心脏的结构），或者开始压缩脊髓并导致神经和运动功能受损。 

脊髓肉瘤很少见，需要一支高度专业化的团队，包括专业的肿瘤科医生，放射科医生，病理学家和外科医生来照料它们。在这种特殊情况下，肿瘤的部位，大小和复杂性需要由整形、儿科、心胸、小儿心脏和脊柱外科医师组成的外科团队。由于其复杂性，所涉及的解剖部位的规划和可视化至关重要。

这种特殊类型的肿瘤通常只能通过根治性手术治疗。然而，由于患者的年龄小且肿瘤具有侵略性，因此在儿科肿瘤科医生的护理下开始了辅助化疗的试验。但这种方式的治疗效果很差。

这给专家团队留下了两个选择。由于其大小和棘手的位置（就在心脏后面，靠近肺部，支气管树，主动脉和与脊柱有关的主要Azygos静脉）而宣布该肿瘤无法手术，或试图切除该肿瘤。 

这种肿瘤必须在一个步骤中切除，因为如果将它们切成碎片，它们很可能会长回来。因此，清除肿瘤的唯一安全方法是一次切除，并在其周围留有安全的健康组织，以确保成功切除整个肿瘤。

对于团队而言，目前最大的困难是确切地了解涉及哪些结构。即使使用详细的MRI和CT成像以及经食道的回声，研究团队也无法确定肿瘤是否侵犯了心脏或心房，或者是否侵犯了主动脉和Azygos静脉。

为了更好地评估解剖结构，一位心胸外科医师已将相机放置在患者胸腔内，以获得更好的外观。但是，由于肿瘤的大小，他无法准确了解解剖结构和结构，例如心脏或主动脉。在没有完全了解肿瘤的情况下尝试切除肿瘤以及周围的解剖结构风险太大。 

为什么手术团队转向3D打印

解决3D打印问题

外科团队，患者和她的家人都知道这是一项高风险的重大手术，约有50％的机会导致严重的神经系统损伤和瘫痪，约有50％的机会因以下原因而使患者不做手术术中主要并发症。如果团队要继续进行该程序，则需要获得原位肿瘤的完整解剖图。

3D建模软件无法为团队提供所需的信心和详细程度，而团队仍无法理解如何进行切除。

该团队制作了一个物理3D打印模型，以增强2D扫描并通过增强对患者解剖结构的洞察力来改善计划。至关重要的是，使用3D模型进行规划使外科医生能够移除心脏和主动脉等结构，从而更好地了解其背后的区域，这在扫描中被证明是不可能的。

外科医生习惯于查看扫描，然后在他们的脑海中构建3D图像。在这种情况下，外科医生使用3D模型来指导他们的决策制定，因此3D模型的准确性非常重要。

鉴于需要在一张3D打印中可视化肿瘤和受影响的周围组织的巨大规模，团队决定使用Form 3BL 3D打印机。该打印机的容量是标准台式打印机的五倍多，使团队能够打印患者的整个躯干和周围解剖结构，从而为临床团队准确，全面地呈现年轻患者的解剖结构。

从术前计划中排除猜测工作

该模型成为帮助团队准确了解和计划哪些肋骨与肿瘤相交以及团队需要在肋骨或脊椎上进行切割的紧密程度的关键工具。能够事先在模型上进行练习，可以使团队对患者的解剖结构有深入的了解，并有信心执行该程序。

物理模型的价值

“当然，您仍然想知道要实现的目标以及没有3D模型时的利润空间，但是将模型摆在面前就可以为您带来更大的信心。我们当然可以说，它减少了计划时间，并使计划更加准确。”欧文说。

“它易于使用，高效且快速。3D打印的模型非常好，准确且易于使用。与其他类型的新服务相比，该服务是相当无缝和高效的，因为它可能是一个繁重，复杂，漫长的过程。在这种情况下生成的模型非常直观，非常互动且无缝，这意味着我们可以快速解决问题。”欧文说。