第06版:健康周刊

3D打印技术让拇指重生

《 人民政协报 》 ( 2022年11月30日   第 06 版)

靳晓方 本报记者 陈 晶

“成功啦!”北京积水潭医院手外科手术室内,所有人一起发出欢呼——这是手术团队历经12个小时的辛苦,终于成功地再造了一个几乎可以假乱真的拇指。

领衔完成手术的是积水潭医院手外科陈山林医生团队。这也是该团队继去年完成全球首例“定制化3D打印掌骨联合改良踇甲瓣技术再造可活动腕掌关节的拇指”后,又一次创新应用3D打印技术完成“第一腕掌关节+掌骨”的再造。这次创新,不仅难度升级,且同样是团队首创。

迷茫后重新振作,踏上寻医路

来自河北的张先生是重度拇指缺损的患者。此前,张先生在工作时右手拇指不慎被机器挤压,导致严重的开放性创伤,拇指仅有一小条皮蒂与手掌相连,当地医院急诊就诊后,医生经探查拇指情况,发现组织毁损严重,没有再植条件,只好去除了毁损的拇指,把伤口清创缝合。

伤口顺利愈合了,但生活的打击才刚刚开始。由于创伤范围大,张先生伤后拇指及第一掌骨、大鱼际软组织均完全缺损,整个手掌仅剩下四个掌骨及四个手指,右手的功能受到严重影响,劳动能力严重下降。右手功能的缺损,也让正值壮年、身为家庭顶梁柱的张先生格外沮丧,他常常因为自己在上有老下有小的年纪不能承担挣钱养家的责任而懊恼。

“现在的医学技术这么发达,一定有办法重新造出一个大拇指来的。”经过一段时间的迷茫、消沉和挣扎,在家人的劝导下,张先生夫妻二人决定再度踏上求医之路。

3D打印的拇指再造术“变”出新手指

经过多方就医、筛寻、比对,张先生终于接触到了一个与他类似的病例。2021年3月,北京积水潭医院陈山林医生团队曾完成了世界首例3D打印技术辅助下再造全长缺损的拇指,张先生抱着最后的希望来到积水潭医院。

陈山林团队接诊后,经过检查发现,张先生拇指完全缺损、大鱼际完全缺损、自大多角骨以及远骨关节完全缺损,在分型上属于六度缺损,几乎是最重度的分型了。张先生坚决拒绝从髂骨取骨移植等其他传统方案,要求利用3D打印技术为他打印掌骨和关节。结合患者要求,经过治疗组讨论,陈山林团队决定利用3D打印技术结合自体组织游离移植技术再造第一掌骨系列。

“3D打印技术再造拇指并不是直接打印出一个拇指移植到手上,目前医学还无法达到这一步。这个技术的本质,是将双侧手的影像资料数字化,利用电脑软件将伤侧手缺损的部分在健侧手上标记出来,再通过镜影技术将再造所需的部分生成患侧的形状,用3D打印机打印出金属假体,再与自身组织移植结合,从而再造出所需要的人体部位。”陈山林介绍,对于张先生来说,需要打印的部分是第一腕掌关节及第一掌骨。

经过4个月的准备,反复改良设计,陈山林团队终于确定了最终方案。金属假体经3D打印、灭菌、封装,终于可以使用了,张先生也如期住进了医院。

术前讨论集中在两个方案上。第一套方案是分两期治疗,第一期将假体植入,在腹部用带蒂皮管包裹,再造出大鱼际的软组织,第二期再行修饰性踇趾移植术再造拇指。此方案的优势在于减少手术风险,其缺点在于患者需多经历一次手术,且再造的大鱼际外观臃肿。第二套方案是植入人工假体,同时游离皮瓣再造大鱼际软组织,修饰性踇趾移植再造拇指,其优点在于一次手术即可再造出拇指,且外观优于腹部皮管技术,其缺点在于一旦出现无法挽救的血管危象,手术失败对团队和患者的打击都是巨大的。经过与患者反复沟通,患者表示对治疗团队予以充分信任,决定接受第二套,而陈山林团队也带着患者的期待投入了紧张的准备工作中。

漫长的手术迎来成功的喜悦

为了确保手术成功,手外科组建了最优秀的手术团队,成员包括陈山林教授、副主任医师薛云皓、主治医师杨辰,加上四位来自国内的优秀进修医师卢育楠、施雄侣、成贝贝和弓贺炜。

11月15日上午9点,麻醉成功后手术开始。

治疗组分为两个团队,同时进行,一组切取股前外侧皮瓣用以重建大鱼际的软组织,另一组切取足踇趾甲皮瓣用以再造拇指。当组织切取仅残余血管蒂相连后(血管蒂可以继续输送营养,能减少组织缺血时间)即开始手部操作。切口、显露、游离受区血管、植入人工假体,一切有条不紊地进行。两个治疗组同时开工断蒂、移植、显微镜下进行血管吻合,随着最后一根血管成功吻合,松开止血带后再造的拇指及大鱼际皮瓣逐渐恢复了血液循环。

“虽然要发挥手的功能还需一系列艰苦的过程,但再造成功无疑是打下了最坚实的基础。”陈山林难掩欣喜。历经漫长的12个小时,3D打印拇指再造手术终于获得成功,一个几乎以假乱真的拇指完美地呈现在大家眼前。这让整个手外科手术室团队兴奋不已。

术后的第二天凌晨2点,夜班护士突然发现游离皮瓣颜色发白,血液循环差,立即将此情况汇报给手术医生。“手术后最大的风险就是血管危象,这种并发症是手术失败的第一危险因素,因此患者置于一级护理的密切观察中。”薛云皓接到情况汇报后连夜赶到医院,经两个小时的观察处理皮瓣血运仍无缓解的迹象,陈山林决定立即急诊探查,尽最大努力去挽救血管危象。万幸的是,到手术室麻醉后皮瓣血运自行缓解了,患者再次安返病房。

术后一周,再造部分血运一直平稳,医生们逐渐放下了一直悬着的心。即将出院的张先生也对未来生活充满了憧憬。

“对于这种重度拇指缺损,3D打印技术的优势在于减少对足部供区的损伤、实现更精准的设计以及达到更好的术后效果。”北京积水潭医院手外科在陈山林的带领下,在世界率先开展了3D打印结合自体组织移植再造重度缺损拇指,也为该领域的治疗开辟了新的思路。

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