湘雅医院利用自主研发的E-3D数字化医疗三维设计系统，结合3D打印技术，成功将一名患者的复杂颅底肿瘤及周围组织按相同比例“克隆”出来。医生在术前通过该全仿真模型对手术进行干预设计，最终成功地将患者颅内复杂肿瘤完整切除——
3D打印技术是当下的热词，立体照片、玩具汽车等都能用一台机器打印出来。如今，这一“神奇”的前沿科技，已进入医学临床领域，造福更多的患者。
1月8日，湘雅医院发布消息称，该院多学科协作，利用自主研发的E-3D数字化医疗三维设计系统，结合3D打印技术，成功将一名患者的复杂颅底肿瘤及周围组织按相同比例“克隆”出来。医生在术前通过该全仿真模型对手术进行干预设计，最终精准成功地将患者颅内复杂肿瘤完整切除，患者本周即可出院。
颅内复杂肿瘤手术难度大，以往需要医生立体想象
3年来，38岁的张先生饱受头痛、恶心、呕吐、记忆力下降等困扰，近一个月症状加重，到湘雅医院求医，被确诊为鞍结节脑膜瘤。
该院神经外科李学军副教授介绍，患者入院时，颅高压症状十分明显，需要尽快手术，否则有生命危险。但是患者的颅底肿瘤位置深，肿瘤与颈内动脉、视神经、垂体柄等周边重要结构关系复杂，手术难度十分大。
“颅底肿瘤是外科手术中难度最高的一项手术，医生必须下刀准，肿瘤切除要干净彻底。”李学军说，根据传统手术方法，该类颅底肿瘤手术的实施主要依据患者的CT和MRI（核磁共振）图像，但二者存在平面化的局限性，提供给医生和患者的是平面影像图，需要医生根据影像资料在脑海中自行构建空间图像，才能为接下来的手术做好铺垫。
专家同时指出，即使是具有丰富临床经验的医生，也很难做到在手术中百分之百地精准，因为有些肿瘤周围组织结构复杂，手术边界较为模糊，手术容易留下死角。“肿瘤切除不干净，将会导致肿瘤复发”。
3D打印精确“克隆”，手术设计不再“凭空想象”
有没有什么技术，能将患者的CT和MRI扫描数据融合，转化重建为三维模型，准确定位肿瘤的部位、形状、大小及与周围组织的毗邻关系？
由湘雅医院肿瘤科黄俊辉教授牵头，李学军和放射科副主任李文政副教授、易小平医师，中南大学计算机视觉与虚拟现实技术研究所副所长廖胜辉副教授和湘雅口腔医院专家组成的团队，决定结合3D打印技术对患者实施手术。
廖胜辉介绍，该团队通过自主研发的E-3D数字化医疗三维设计系统，将患者CT和MRI扫描获得的影像学数据融合，并作进一步精细化处理，获取精确化空间数据，转化重建为三维模型，将颅底复杂肿瘤和毗邻血管及神经等组织区分，结合3D打印技术，成功将该患者的颅底肿瘤及周围组织，按相同比例精准“克隆”出来。
“有了3D打印技术的辅助，医生设计手术时不再‘凭空想象’，手术时更稳定和精准。”廖胜辉介绍，3D打印技术能让医生在手术前充分了解脑内肿瘤的部位、形状、大小及与周围组织的毗邻关系，确定手术进入路线、切除范围、术中注意事项等，能在完整切除肿瘤的同时最大限度地保护肿瘤周围正常组织，降低了并发症和后遗症的发生率。
1月2日，以李学军为首的专家组，耗时4小时，成功为患者实施了肿瘤切除手术。患者术后恢复良好，头痛、恶心、呕吐等症状得到明显改善，且没有出现神经功能障碍，术后2天即可下床行走。据介绍，文献检索发现，应用3D打印技术辅助切除复杂颅底肿瘤在全球尚未见报道。
临床诊疗意义非凡，未来或可打印人体“零部件”
记者看到，用3D技术打印出的肿瘤模型边界清晰，甚至患者的肿瘤在颅底的什么位置，头颅骨、肿瘤相连及周围的血管都一目了然。
“这个完全可以称得上是患者颅内肿瘤的‘克隆产品’。”黄俊辉教授说，模型完全按照肿瘤的实际比例打印而成，材质是不同的高科技分子材料，精确地复制了具有复杂形态、不同质地和密度的人体肿瘤解剖结构。
在黄俊辉看来，3D打印技术应用临床诊疗，意义非凡。例如，用患者的肿瘤复制品作为实物，便于医生与患者及家属进行术前谈话和沟通；有助于肿瘤内科医师判断术后是否需要进一步给患者实施化学治疗或放射治疗；便于直观教学，培养年轻医师；能根据医生的要求进行剪影和显像，保留所需要的组织；有助于开发分子影像标记技术，便于术前或术中更加准确地区分良恶性肿瘤。
廖胜辉表示，下一步将会应用该技术到其它人体器官或系统的手术治疗，能按医生的要求显示出病灶或周围组织和器官；能像“堆积木”一样，动态的、任意增减所需要显示的组织、器官，并使之转化为可视的三维图像；能与3D打印机软件对接， 打印出全真的三维实体模型，以协助诊断和治疗。只要有CT、MRI、B超等设备的医院均可以应用，且产业化后费用不高，应用前景广阔。
专家认为，该技术虽然并不能完全替代传统的医疗技术，但作为传统医疗技术的有利补充，可为患者提供更个性化的服务，进行模拟手术等。将来或可实现人体器官的打印，为患者打印出所需要的人体个性化“零部件”。
来源:湖南日报 2014年1月9日A09版：http://epaper.voc.com.cn/hnrb/html/2014-01/09/content_774449.htm?div=-1