近日,我院骨科屠重棋教授团队关于“3D打印定制一体化假体重建半骨盆骨缺损”的原创性临床研究成果,继2019年被全球最著名骨肿瘤会议-国际保肢协会年会(ISOLS大会)收录并进行大会发言交流后,再次以《What are the Complications of Three-dimensional-printed Custom-made Integrative Hemipelvic Endoprostheses in Patients with Primary Malignancies Involving the Acetabulum, and What is the Function of These Patients?》(中文名《3D打印定制一体化半骨盆假体用于骨盆肿瘤性缺损重建后病人相关并发症及功能情况》)为题成功发表于国际最顶级骨科综合研究型期刊《Clinical Orthopaedics and Related Research》(CORR),本文是时隔11年我院第三次在该杂志发表研究成果。同时,研究该系列半骨盆假体的设计及手术方案的文章《Three-dimensional-printed custom-made hemipelvic endoprosthesis for primary malignancies involving acetabulum: the design solution and surgical techniques》已发表于《Journal of Orthopaedics Surgery and Research》杂志。
骨盆恶性肿瘤的治疗一直以来都是骨科领域的重大挑战。起于骨盆的恶性肿瘤位置深,周围解剖结构复杂,毗邻重要神经血管,肿瘤完整切除难度极大。屠重棋教授团队应用先进多模态图像融合技术,术前通过详细的手术模拟预估术中可能出现的情况,并进行手术演练,从而在达到完整切除肿瘤的同时减少手术时间和术中出血量。对于肿瘤切除后的巨大骨缺损,学界主要采用假体重建保留部分髋关节功能,但各有缺点比如感染、松动及脱位概率较高和功能受限等。屠重棋教授结合其国产组配式半骨盆置换的丰富经验和对于3D打印复合材料学的研究基础,利用3D打印技术完成“仿生”多孔钛结构制造工艺,实现"生物型半骨盆假体"的整体优化设计,实现3D打印骨盆假体的国产化。解决了假体-骨界面骨长入、钉道力学合理分布、假体形貌结构优化和假体初始稳定性及次级稳定性等问题,最终达到假体安放方便、良好功能保留以及极低的并发症发生率,为众多骨盆原发恶性肿瘤以及骨盆转移癌患者带来希望。
2013年9月,屠重棋教授团队开始涉足骨科3D打印基础研究临床领域。在科技部国家重点研发计划项目、国家自然科学基金和省市院科技厅重大项目等多项课题支撑下,由3D打印手术导板、术前模型为切入点,逐步开展钛金属/陶瓷3D打印基础研究及精准定制化钛金属假体临床应用研究。屠重棋教授将从医三十余年对骨科临床、基础以及生物力学的深刻理解,辅以医工结合的先进理念,指导团队中具备医学背景的博士进行假体设计及反复改良,并且在临床应用中不断总结反思,使这个团队在3D打印生物假体设计能力、生物力学评估及手术技术处于国际领先水平。自2015年10月实施世界首例“3D打印钛金属生物型胫骨干极限假体置换保膝手术”至今,已完成超过150例3D打印钛金属假体设计及置换保肢手术,所涉及的部位包括锁骨、肱骨、尺骨、桡骨、腰椎、骶椎、骨盆、股骨、髌骨、胫骨、距骨以及跟骨,值得强调的是其中骨盆假体置换超过50例,均获得优异效果。团队共发表3D打印相关论文20余篇,多篇论文占据全球开创性地位;获7项国家发明专利以及若干实用新型专利授权,其中1项获2018年全国精准医疗专利大赛第一名(唯一金奖);同年成功获批“四川省劳模3D打印创新工作室”;2019年,获得“全球增材制造创新应用大赛”二等奖。团队多次在ISOLS、EMSOS、SICOT、CSCO、COA等国内外学术大会发言交流。推广应用于全国20多家医院,获得良好的社会效益和经济效益。
此研究是以我院作为独立发表单位,屠重棋教授为通讯作者,王杰博士以及闵理副教授为第一作者,卢敏勋博士、张瑀琦博士、王一天博士、罗翼医师、周勇副教授、段宏教授为共同作者。