全球首例寰椎3D打印假体，助力颈椎肿瘤切除后重建

来自潮汕地区的57岁肖大叔被确诊颈椎肿瘤，肿瘤“吃掉”了寰椎右侧侧块及前结节的骨头，完整切除手术难度极大。中山大学孙逸仙纪念医院脊柱外科黄霖教授团队制定了严谨的手术方案后，为肖大叔精准切除寰椎肿瘤，并完成寰椎3D打印假体重建。目前肖大叔恢复良好，正在接受综合治疗。

寰椎上长了肿瘤，医生突破“手术禁区”

肖大叔回忆，自己一年前摔了一跤后开始出现脖子痛，感觉转头不方便。“我想到以前足踝粉碎性骨折，医生建议我做手术，但我自己咬咬牙，打个石膏也长好了。”拼劲十足的肖大叔想着这次也尝试自己恢复，不想前几天起床时突然天旋地转、呕吐不止，只好去医院检查。没想到检查结果居然是颈椎肿瘤，而且肿瘤长在了非常重要的第一颈椎——寰椎！

肖大叔家里人非常着急，多方打听后迅速转入中山大学孙逸仙纪念医院脊柱外科。黄霖教授介绍，寰椎是人体的第1节颈椎，颈椎管里容纳了高位脊髓，临近控制心跳和呼吸的延髓。由于解剖特殊等原因，一旦出现损伤，可能导致呼吸心跳骤停。因此，寰椎曾经一度被称为“手术禁区”。

更让人担心的是，检查发现肿瘤已经破坏了肖大叔寰椎右侧侧块及前结节的骨头，加上肿瘤已经包绕了一侧椎动脉，也就是大脑供血重要动脉，因此完整切除手术难度极大。“一旦任由其发展，轻则出现疼痛难忍、四肢瘫痪，重则出现心跳呼吸停止，危及生命。”黄霖教授表示，尽管手术难度大，但也要尽全力为肖大叔创造一线生机。

术前CT显示肿瘤破坏了寰椎骨性结构

黄霖教授团队迅速帮助肖大叔完善相关检查，经口微创穿刺活检，病理结果为浆细胞瘤，明确了诊断。黄霖教授团队对肖大叔的寰椎稳定性进行了评分，SINS评分达到14分，提示患者寰椎存在不稳定，需要手术处理。

手术应该怎么做，成了最需要解决的难题。黄霖教授介绍，寰椎部位特殊，紧邻延髓等生命中枢和椎动脉、颈内动脉等知名大血管，手术一旦损伤，后果不堪设想。肿瘤累及寰椎侧块，此处为枕骨和颈椎的承重衔接处，切除后必须予以重建。但是，寰椎形状极其不规则，手术切除寰椎肿瘤后如何重建和内固定也面临巨大挑战，黄霖教授团队决定采用个性化3D打印钛合金假体这个技术来解决该问题。

术前3D重建设计效果图

3D假体实物图

“高精尖武器”保驾护航，3D打印解难题

考虑到寰椎部位特殊、形状不规则，手术固定难度很高，黄霖教授团队迅速组织科内会诊，邀请多学科会诊讨论，充分讨论手术风险与对策。经过周密术前讨论，制定了严谨的手术方案及多套术中应急预案。为了减少经口腔手术感染的风险，黄霖教授团队决定联合口腔颌面外科李劲松教授团队，采用颈椎咽后外侧入路精准切除寰椎肿瘤病灶，通过个性化3D打印重建固定、后路枕颈融合内固定的方法，为肖大叔切除肿瘤病灶和重建脊柱稳定性。

黄霖教授介绍，手术中还应用了脊柱外科各种“高精尖武器”保驾护航。例如，利用O臂扫描360°全方位扫描，术中评估切除范围和内固定重建情况；术中导航系统提供实时定位，精确指导手术；术中神经监测，全程监测术中神经功能，降低神经损伤风险，保证手术安全；超声骨刀辅助精确切除肿瘤病灶，不损伤脊髓、神经和椎动脉等重要软组织。

“因为手术的部位解剖复杂等，稍有不慎，都会造成危及生命的后果，非常考验主刀医生的手术能力与耐力。”黄霖教授表示，经过13个小时的艰苦奋战，手术顺利完成，达到预期手术目的，顺利切除肿瘤，未伤及重要器官及软组织，内固定重建位置良好。

术后黄霖教授治疗团队和患者合照

骨外科李玉希主治医师介绍，术后肖大叔恢复良好，5天转回普通病房，一周后下地行走，正在接受综合治疗。

3D打印骨骼假体，让“不可能”变成可能

3D打印骨骼假体有什么独特的优势呢？黄霖教授介绍，利用3D打印技术，想做什么形状的骨骼都可以。例如，寰椎（第1颈椎）是人体骨骼中形状最怪异的骨骼，根本没有正常的几何形状。如果医生将患者寰椎的骨肿瘤切除后，重建内固定非常困难。为了支撑和固定，需要用一个内植物来填充。

传统方法是在切除骨骼的部位放入一个钛网，然后从患者身体其他部位取出部分骨头填充进去，再用钢板和钢钉固定住，然后让它慢慢生长。长期临床观察发现，这种填充方法并不理想，植入骨骼与周边骨骼融合的时间会很长，而且在生长的过程中容易出现金属塌陷等问题。“但是利用3D打印技术，医生可以直接生产出同一形状、体积的内植物，填充到缺损部位里面，用螺钉分别固定到枕骨和枢椎（第2颈椎），固定非常牢靠，这一点是以往工艺不可能做到的。”黄霖教授表示。

术前黄霖教授体外推演手术过程

此外，3D打印骨骼表面布满孔隙，可以让周边的骨头生长进来，使真骨与假骨之间结成牢固的一体，有助于患者骨骼尽快康复。

黄霖教授团队查阅相关文献资料和媒体报道后发现，虽然上海的肖建如教授团队、北京的刘忠军教授团队、西安的贺西京教授团队等在3D打印颈椎假体均有成功应用，但单纯寰椎3D打印假体在全世界还没人做过，此次手术属于全球首例成功应用，这也标志着中山大学孙逸仙纪念医院脊柱外科3D打印应用达到国际水平。

专家简介

黄霖，医学博士、主任医师、现任中山大学孙逸仙纪念医院脊柱外科主任、骨外科党支部书记、骨外科规培基地教学主任。广东省卫健委杰出青年医学人才，中华医学会骨科学分会第十一届青年委员会脊柱学组副组长，国际矫形与创伤外科学会 SICOT 中国部青年学会第一届委员会副主任委员，广东省医学会骨科学分会第十届委员会常务委员兼智能骨科学组组长，广东省劳动能力鉴定委员会医疗卫生专家库骨外科专家。《中国脊柱脊髓杂志》青年编委，《实用骨科杂志》第四届编委会委员，《骨科临床与研究杂志》第一届编委会委员。擅长脊柱外科疾病的诊治，熟练主刀高难度的颈椎、颈胸段、胸腰段创伤或退变、畸形、结核、肿瘤等脊柱外科手术，熟练掌握微创脊柱外科技术如脊柱内镜手术和微创穿刺椎体成形术。主持国家自然科学基金1项，省自然科学基金2项，发表多篇SCI论文。

李玉希，博士、中山大学孙逸仙纪念医院骨科主治医师、硕士生导师。广东省医学会粤港澳大湾区骨科联盟成员，已完成骨科国家住院医师规范化培训。致力于脊柱常见病多发病的诊治，对颈椎病、腰椎间盘突出症、腰椎管狭窄症、腰椎滑脱及不稳，脊柱压缩性骨折、胸椎后韧带骨化症、脊柱感染、骨质疏松症等疾病诊治具有丰富的经验。主持省部级科研项目1项，参与国家及地市级科研项目共10项。发表核心期刊以上论文15篇，包括SCI论文9篇。

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