山东外科医生为儿童完成全球首例3D打印面部植入物术

    3D打印技术已被用于各种重要且常常挽救生命的外科手术，因为它提供了其他技术无法比拟的设计灵活性和生产速度。面部重建是3D打印特别有用的一个领域。最近的突破发生在中国，一个10岁的男孩接受了3D打印的颚植入物。这是由外科医生开发的，以便在肿瘤并发症发生后修复下颚。经过3小时手术，山东大学第二医院口腔颌面外科副主任来庆国为10岁的冯霄霄（化名）进行了3D打印钛合金“下颌骨”植入手术。4月16日，冯霄霄经过复查确认没有并发症，手术宣告成功。科技日报记者了解，这是国际上首例低龄儿童下颌骨缺损3D修复重建手术。

    3D打印“下颌骨”不容易，挑战在于，将其对接在正处于快速生长期的儿童身上，使其“像原先一样好用”，特殊且复杂。事故发生在2017年9月。这一天，山东聊城的冯先生发现孩子冯霄霄右脸有些肿，便带着去了一趟医院，检查结果让他大吃一惊：孩子被确诊为患有成釉细胞瘤。

       切除肿瘤，只能手术。但伴随着肿瘤切除，霄霄右侧下颌骨也出现了大的缺损，还伴有下颌骨病理性骨折。“他的右下颌骨处塌了，咬合也出现了紊乱，甚至影响了进食和面部美观。”来庆国说，“孩子才10岁，要是不做修复，生理心理都会受到影响。”下颌骨的修复方案一般为“小腿取腓骨或胯部取髂骨”，即采取自体血管化髂骨或者腓骨移植重建。但这在冯霄霄身上都不太适用。

      “如果采取血管化腓骨移植，他的腓骨细小，还没有成人的小拇指粗，与骨缺损区不匹配；且腓骨取骨会影响他的运动能力。而如果采取血管化髂骨移植，不仅手术创伤巨大，且由于血管较成人细小，极大地增加了手术风险。”来庆国说，“这两种手术都需要取自体骨骼，取骨部位会有缺失不说，还可能面临移植骨不能成活导致手术失败的风险。”来庆国曾在英国做访问学者，一直关注3D打印手术应用。2015年回国后，他一直没放下这方面的研究。针对霄霄的情况，他大胆提出采用3D打印个性化钛合金“下颌骨”的方案，虽然国际国内此前有过类似手术，但低龄儿童却没有先例。

       今年1月，经过签署知情同意书、伦理确定以及医务部备案后，来庆国和同事们开始对冯霄霄的下颌骨进行详细的数据采集、测量及电脑3D设计，最后完成钛合金“下颌骨”假体的3D打印。 因为孩子还在生长期，所以骨骼发育的情况也被充分考虑了。为确保万无一失，3D打印的钛合金“下颌骨”植入手术前，来庆国和同事们在霄霄3D打印的树脂下颌骨模型上做了两次术前模拟。“必须得把手术中所有可能出现的问题都考虑到，不可能手术时出问题再去重新改尺寸。”来庆国说。

       手术很顺利，人造“下颌骨”与霄霄颌骨完美密合和贴合，且牢固、稳定。来庆国告诉科技日报记者，“它就像植入的牙齿一样，伴随孩子在以后的生活中正常说话、饮食。” 术后三个月是关键考察期，霄霄父母每隔几周都会带孩子复查，“目前咬合情况正常，口腔内软组织很丰满。”这符合来庆国的预期，也标志着3D打印人造个性化“下颌骨”重建手术的成功。“3D打印技术未来将会更广泛地应用在个性化医疗中。”来庆国说。