新型3D打印技术让癌症手术治疗时间缩短一半

来源:扬子晚报网    关键词:3D打印,, 医疗,    发布时间:2018-11-22

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11月20日晚,江苏省肿瘤医院放射介入科庄一平主任医师团队与江苏捷生凯尔医学增材制造研究院医工联手,成功为一名肾癌患者运用3D打印模板引导,实施了冷冻(氩氦刀)消融手术。这一新型3D打印技术在精准医疗领域的成功应用,将手术患者的治疗时间缩短了一半以上。

据悉,患者是一名40岁左右的男性。3年前,该患者就已经做过肾癌切除手术,但术后又出现局部复发。庄一平详细了解患者病史、治疗经过,并结合相关检查结果综合考虑后认为,患者的病情已不能再次开刀,比较适合采取微创介入的方式,进行物理冷冻消融治疗。“肿瘤细胞怕冷又怕热,我们就忽冷忽热‘折磨’死它。主要原理是先把探针插入患者肿瘤部位,然后注入高压氩气,使探针尖端的靶组织冷却至-140℃,使癌细胞结冰、细胞膜破裂等;接着再注入氦气,让癌细胞的温度从-140℃猛然上升至20℃—40℃。通过这样多次冻融循环,可以杀灭肿瘤细胞,达到治疗目的。”

不过,氩氦刀的“扎针”非常复杂。肿瘤组织深藏于体内,中间有骨骼和其他器官及组织的重重阻隔,要精准地扎中部位、最大化地发挥冷冻消融威力并不容易,以往非常依赖医生的经验和技巧,花费的时间也很长。考虑到这例手术患者的肿瘤靶区较大、需多次穿刺进针,手术团队担心手术时间太长的话,患者难以耐受,决定借助3D打印技术,为该病人制作个性化穿针引导模板,进行冷冻消融治疗。

术前,医师团队和捷生凯尔医学增材制造研究院的建模工程师们,应用“三维立体成像(即3D建模)”技术,精确地计算了肿瘤体积、预消融体积,确定了氩氦刀穿刺进针路径以及布针定位。然后用光敏树脂材料,采取3D打印技术制作成个性化的3D打印引导模板。这种模板可以紧密贴合患者肌肤,帮助医生“八卦布针”。

手术中,经CT扫描验证,10根冷冻针被精准地放置到术前计划位置,与肿瘤靶向区完美吻合,布针过程快速而准确。“过去一根针要插5分钟,今天插10根针都不到5分钟。以前手术要做两个半小时左右,今天不到1小时就结束了。”庄一平说,借助3D打印的手术导板,不仅能缩短一半以上的手术时间,而且比过去医生凭经验摸索插针的方法更加精准。此外,有3D建模辅助医生进行手术前规划、手术中验证,让手术过程“有尺可量”,操作流程更加标准,类似手术年轻医生也可以轻松驾驭。

江苏捷生凯尔医学增材制造研究院相关负责人介绍,该研究院是我市168家新型研发机构之一,今年6月落户南京经济技术开发区。目前,研究院除与省肿瘤医院在微创介入手术治疗领域开展了医工交互的深度合作外,其3D打印技术已在南京及周边十多家大医院的神经外科、心胸内科、康复科、脊柱关节外科、创伤骨科等多个学科获得广泛应用,为精准医疗的发展作出了贡献。