3月6日，华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科李锋教授团队借助3D打印技术、混合现实技术及计算机辅助导航技术成功为一位腰椎肿瘤患者实施了“腰椎肿瘤切除+重建手术”。据悉，此为全国首例联合此三大前沿技术辅助脊柱肿瘤切除重建手术。

采访视频（https://v.qq.com/x/page/u0846dgymk8.html）

据介绍，患者为39岁男性，在一年前开始出现腰部反复疼痛的症状，休息下后疼痛还可以缓解，当时并未引起患者重视。过年后感觉疼痛加重，赴当地医院检查。核磁共振显示腰椎上长了一个鹅蛋大小的肿瘤，不偏不倚地侵蚀在第五节腰椎上，正是腰椎和骨盆连接部位附近。于是患者来同济医院骨科就诊。

就诊前CT

通过对患者详细的身体检查、穿刺活检和综合评估后，确诊患者是腰椎骨巨细胞瘤，第五腰椎破坏70%以上，邻近软组织也有破坏。这种肿瘤属于交界性的有恶性倾向的良性肿瘤，若不彻底切除，患者疼痛会逐渐加剧，甚至因骨质坍塌而瘫痪，若肿瘤细胞转移更会危及生命。若是能在早期尽快彻底、完全地切除肿瘤及被侵蚀椎体，病人才很可能完全战胜肿瘤。

术前X线片

术前CT三维重建

经过多次讨论后，李锋教授团队决定联合应用“3D打印+混合现实+计算机辅助导航”三大前沿技术，为患者量身定制微创化、个性化、精准化的治疗方案。

术前4天，李锋教授团队根据患者的原始影像学资料，利用3D打印技术将患者病灶模型打印出来。李锋教授立即带着模型到病房为患者“再现”病灶环境，详细讲解了手术方案。有了直观的模型，患者对自己的肿瘤位置及手术方案能够一目了然，心里踏实。

3D打印病灶模型

术前2天，李锋教授通过3D技术为患者定制了个性化人工椎体，这个椎体将在肿瘤切除后，植入到患者的腰椎上，代替被肿瘤侵蚀的椎体。

个性化人工椎体假体和计算机导航参考架

3月6号，手术正式开始。李锋教授戴着虚拟眼镜，通过简单的几个手势操作，将田先生病灶模型和人工椎体模型的虚拟3D影像跟田先生的真实腰椎吻合，以便更精准的切除肿瘤。再将患者变换多个体位后，包含肿瘤的第五腰椎终于被整块切了下来。

术中使用混合现实现场再现3D病灶模型

固定人工椎体时，李锋教授一边使用计算机辅助导航设备在田先生脊柱上探测、一边抬头看手术床尾的计算机屏幕，依据屏幕显示来导航，精准定位、寻找合适的植钉位置。

计算机导航精准定位椎弓根螺钉进钉位置、角度、深度

在三大技术的保驾护航以及李锋教授高超的手术技巧下，手术顺利结束。肿瘤和被侵蚀的椎体被切除，人工椎体被两根矫形棒和八颗螺钉稳稳固定在脊椎缺口处，脊柱结构重建。与传统手术方案相比，患者创伤减少，软组织及血管、神经等破坏更少，肿瘤清除更彻底，局部肿瘤复发率更低。术后患者生命体征平稳，安返病房。病灶已送检，将根据病检结果指导进一步的治疗。目前，病人神志清醒、腰痛缓解、恢复良好。

术后X线片

“巧妇难为无米之炊”，医疗水平的提高离不开科学技术的发展，借助材料科学、计算机技术等学科新技术的辅助，同济医院骨科如虎添翼，能为这种大型手术的患者提供更加科学、先进、安全的医疗质量和服务。

在不久的将来，科技的发展和互通融合将建立更为高效的个性化脊柱重建治疗体系，同济医院骨科会持续发挥“严谨求实开拓创新 一心赴救 精益求精”的同济精神，为广大病友提供优质的医疗服务。

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3D打印完美再现病灶结构

根据患者原始影像学资料，利用工程软件重建以病灶为中心的三维结构模型，同时自主设计了完美匹配该患者生理结构的人工椎体假体，通过3D打印技术进行快速制造。这种个性化定制的人工椎体的形态结构与正常人体椎体相近，具有自稳定设计，可提供更优异的即刻稳定性，其内部梯度孔隙构造还可以诱导成骨和骨长入。

混合现实(MR)如同播放立体电影

MR技术是将患者病灶的虚拟3D影像投射到手术区域中，实现虚拟世界和现实世界信息互通的技术。患者的病灶模型和假体，可以利用MR设备进行实景立体播放，弥补了影像学片子无法现场立体成像的缺陷。术前患者及其家属可以像看电影一样了解病情和手术方案，术中医生戴上MR眼镜通过手势操作三维影像的移动、缩放，适配患者的体位，划定肿瘤的边界和切除范围，医生不再完全依赖于想象力做手术，真正做到边看边做，心中有数。

计算机导航提供植钉“离线地图”

精准植入椎弓根螺钉是脊柱外科手术的基础，因椎弓根狭窄和结构变异，操作容错度小，术中病人体位的改变也影响医生对定位点和角度的判断，因此要求手术医生具备丰富的解剖学背景知识和操作经验。利用导航技术简化螺钉植入过程，即通过X光机提前下载术中病人脊柱的“离线地图”，医生只需要按图索骥就可以清楚的看到进钉位置、角度和深度，真正做到一次性植入完美路径。