“我不用截肢了！”3D打印技术攻克骨盆肿瘤世界性难题

“有时治愈，常常帮助，总是去安慰”，医院洁白的墙壁比教堂听到了更多虔诚的祈祷！终于，医学3D打印技术正让医学疑难杂症拨云见日、柳暗花明。

命运骤变：骨盆肿瘤

“骨盆肿瘤，肿瘤跟小西瓜大小了”听到诊断结果，55岁的王女士顿时崩溃、万念俱灰。是不是宣判绝症了？面对这深不可测的万丈深渊，只剩凝视。

曾几何时，这属于医学绝症，仅有两条路供选择：第一是不进行手术，走向死亡；第二是选择手术，只能冒险进行四分之一半骨盆截肢，身体下半部的一半肢体被完全移除，术后能够幸存下来的患者的生活苦不堪言，既无法好好坐着，也无法好好站立。

在家人的陪同下，王女士辗转了当地很多医院，苦苦求医，“很无奈，治不了”“回家买点好吃的吃吃吧”“放弃治疗吧”放眼望去无尽的黑暗，充斥着绝望。病魔如同庞然大物、肆意的张牙舞爪，吞噬着整个家庭往日的阳光。生活就此笼罩着沉重的阴霾，五指山一样重压在整个家庭的心上，无法喘息。

坐以待毙？听天由命？带着渺茫的希冀，王女士一家人决定还是前往上海的医院寻求最后的救命稻草。慕名来到上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科后，郝永强教授告诉他们采用3D打印技术可以完全切除肿瘤并且可以保住患肢。

不用截肢了！3D打印扭转浩劫

“我们老家人都说我在上海截肢了，结果我拄着拐杖回去了，没有截肢”郝永强教授为其应用医学3D打印技术成功完成了“骨盆肿瘤的精准切除和功能重建”手术。当患者乐呵说道起这段话，与求医时的愁容满面俨然另一精神面貌。

一场浩劫因为医学3D技术而扭转。

患者愈后情况（右二）&郝永强教授（左一）

蜀道难。

骨盆肿瘤，曾被誉为骨科最高难度的手术。即便在发达国家，这种疾病的保肢治疗也属于高风险、高难度、高并发症的手术。早期很多病人没能幸运地走下手术台。

复杂的结构

骨盆为不规则的环状，其位置较深，毗邻生殖系统与消化系统，这里有大肠小肠、膀胱输尿管、子宫及输卵管等脏器。脏器容不得微乎其微的受损，譬如肠道的破裂，则会引起腹腔感染，及其容易危机生命。正是深入且隐匿的发病区域，让肿瘤深藏不露，一经发现，已呈现瘤体巨大态势。

重要的血管神经

在骨盆周遭密布着错综复杂的神经血管系统，不乏重要的神经和血管。坐骨及股神经与腹主动静脉及髂总、髂外、髂内动静脉等神经血管都从这里过。一旦腹主动脉破裂，在5～10分钟内，患者的血液就会流尽。

不可预知的变异

术中需要找到并准确分离出骨盆肿瘤的外科边界并完整切除，但是在巨大肿瘤的压迫下，神经血管会不会变异？肿瘤的结构、位置、大小如何？这一切在手术前都是未知数、尚只能盲人摸象。

精确的切除边界

如何精确地切除肿瘤？切多了，严重破坏骨性结构；切少了，被肿瘤侵染的组织假以时日仍会卷土重来。长久以来，这成为一个深深困扰的难题，难以解题。

匹配的假体

精确切除肿瘤后，将面临又一大难题，如何匹配合适的保肢重建假体。骨盆缺损形态各异，世界上不存在相同的树叶，也没有相同形态的骨盆缺损。应用传统螺钉固定方法，日后势必会出现螺钉松动情况，影响固定效果。

摆在面前是一道又一道难题，接踵而来，每一个环节都不容小觑。对于这类手术风险高、难度大，且肿瘤切除后巨大的骨盆缺损修复难度也大的难题，医学3D打印技术是如何突破、跨越重重障碍实现技术飞跃的呢？

曾经世界性难题3D打印攻克了！

里程碑，3D技术攻克了曾经的世界性难题。

20世纪70年代后期，戴尅戎院士就开始了骨关节个性化人工假体的设计、应用与转化研究。从手工一层一层叠报纸实现个性化的呈现，到20世纪80年代第一代个性化假体诞生，到2014年完成的第一例3D打印个性化骨盆重建假体治疗，再到团队荣获2018年上海市科技进步奖一等奖，潜心研发、深耕技术。

工欲善其事，必先利其器。

医学3D打印技术通过3D打印个性化的病灶模型、精准的3D手术切除导板、匹配式3D打印假体。实现了骨盆肿瘤的精准切除，从而大大保障了手术的安全进行，提高了手术成功率。骨盆肿瘤手术再也不用术前仅能管中窥豹、管窥蠡测，再也不用术中逢山才去开路、遇水才去搭桥。术前借助3D打印技术规划最佳手术方案，术中精准切除肿瘤，为不同形态的骨缺损完量身定制。

3D打印患者骨盆肿瘤

患者肿瘤1:1还原，肿瘤原形毕露、无处遁形。借助个性化的病灶模型，可清晰、直观地呈现观察肿瘤局部的解剖结构，肿瘤的边界及范围，与周围神经、血管的毗邻关系，以及与邻近内脏器官的关联等，也可在骨盆病变模型上进行手术模拟，反复论证，确定最佳手术方案。

3D打印手术导板

为提高手术精准度，缩短手术时间，郝永强教授团队根据患者的3D打印骨盆病变模型设计了相应的手术辅助导板，并通过3D打印技术制备。手术时，只需将手术导板安放于术前规划的骨表面，即可在其“指引”下，根据事先确定的手术范围实现精准截骨。

3D打印假体

量身定制和患者完美适配的假体，一个属于患者独特的假体，真正的私人订制，规避了螺丝松动的弊端。

郝永强教授（左）、戴尅戎院士（中）、姜闻博博士（右）

上海交通大学附属第九人民医院进行的骨盆肿瘤切除个性化假体保肢重建手术无一失败，手术时间从过去的十多个小时，下降到3～5个小时，以往术中出血在4000-6000ml下降到800-1500ml，5年存活率超过了50%。通过上海九院创建的3D打印模型、3D打印手术辅助导板、3D打印定制金属假体“三位一体”的治疗模式的应用与推广，骨盆肿瘤的切除与保肢重建难题完成了“破冰”，骨盆肿瘤手术开展水平得到了整体性提升。

黑夜给了我黑色的眼睛，我却用它来寻找光明。

医学3D打印技术，给了王女士第二次生命，给了千千万万骨盆肿瘤患者柳暗花明的曙光；骨盆肿瘤，不再被闻风丧胆的宣判为绝症。医学3D打印技术，正探测一层又一层技术深度、创造一个又一个生命高度。

郝永强

医学博士，主任医师，教授，博士生导师，国家重点研发首席科学家。

上海市医学3D打印技术临床转化工程研究中心、上海骨科创新器械与个性化医学工程技术研究中心主任、骨科行政副主任。2004年赴比利时Free大学附属医院骨科、2009年赴美国纽约斯隆-凯特琳癌症中心（MemorialSloan-KetteringCancer Center）骨科作访问学者。擅长骨与软组织肿瘤及复杂疑难骨关节疾病治疗，尤其利用3D打印技术解决临床因肿瘤、假体翻修、先天畸形、严重创伤等引起的复杂骨关节缺损病患的治疗难题。

秉承 “理念为先，创新引领；以临床需求为导向，以临床转化为牵引，依托国际前沿技术，医工合作，产学研结合”。近年来，主持国家科技部重点研发计划（3D打印个性化硬组织重建植入器械）、科技部“863”（高强韧医用镁合金材料）与“973”（新型医用材料的功能化设计及生物适配）子课题、国家自然科学基金等国家级课题7项；主持上海市高峰学科建设项目、上海市临床重点专科项目、上海市申康医院发展中心新兴前沿技术项目及疑难疾病精准诊治攻关项目、上海市科委医学领域科技支撑项目等省部级课题12项。在国内外知名学术杂志上发表研究论文145余篇，其中，SCI论文62篇，以第一/通讯作者在Adv Funct Mater（3篇，IF:16.8）、Mol Cancer (1篇，IF 15.3)、Biomaterials（3篇，IF:10.3）等，已获国家专利授权47项，获计算机软件著作权3项。创建3D打印个性化病变模型、个性化手术辅助导板及个性化3D打印金属重建假体的“三位一体”个性化医疗模式及骨肿瘤精准切除与个体化重建的关键技术体系，研究成果居于世界先进水平。自主研发的3D打印个性化骨盆重建假体获国内首张备案许可证。以第一完成人获得上海市科学技术进步奖一等奖1项、中国产学研合作创新成果奖一等奖1项、上海市康复医学科技奖一等奖1项；获中国高校科学技术奖二等奖（ 2001年 ）、中华医学科技奖三等奖（ 2002年 ）（第5完成人）、上海市科技进步三等奖（ 2004年 ）（第2完成人）各1项。2018年获《科学中国人》年度人物。

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