楊操教授（右一）在手術中。
新型3D打印多孔鉭金屬側塊關節間融合器實物圖。
5年前，23歲的周琳（化名）頸椎反復酸脹、左手發麻伴下肢乏力。隨著癥狀不斷加重，嚴重影響了工作及生活，后被確診為“顱底凹陷癥+寰枕畸形+寰樞椎脫位”。近日，華中科技大學附屬協和醫院骨科楊操教授帶領團隊自主設計、研發出新型激光3D打印多孔鉭金屬側塊關節間融合器，用于治療顱底凹陷癥合并寰枕畸形及寰樞椎脫位，成功糾正了周琳的斜頸畸形。這也是國內首次使用3D打印多孔鉭金屬側塊關節間融合器治療上頸椎畸形，在設計理念、技術創新、臨床應用等方面均取得了重要突破和進展。
周琳來自湖北咸寧，今年28歲，幼時就出現斜頸及面部不對稱，一直沒重視。5年前，因不明原因出現頸椎長期酸脹、左手發麻伴下肢乏力，近半年來癥狀加重，嚴重影響工作及生活，她慕名來到協和醫院骨科楊操教授門診，后被確診為“顱底凹陷癥+寰枕畸形+寰樞椎脫位”。
楊操教授介紹，顱底凹陷癥是一種復雜的顱頸交界區畸形，主要由枕骨大孔周圍骨性組織陷入顱腔引起，常合并寰樞椎脫位、Klippel-Feil綜合征、Chiari畸形、脊髓空洞、寰椎枕化等畸形。顱底凹陷癥合并寰樞脫位，臨床分型為A型。脫位后齒狀突向后上進入枕大孔內，壓迫延髓、脊髓或腦神經，造成感覺、運動、括約肌功能障礙，甚至導致病人死亡，需要手術治療。
“人體頸椎共分為7個節段，寰樞椎是頸椎的第一、二節段，周圍分布著重要的神經和血管。”楊操教授分析周琳的病情時說，這種復雜的畸形致殘率和病死率高。
楊操教授帶領骨科亞專科——脊柱外科的全部專家進行病例討論，制定詳盡的手術方案：對周琳上頸椎及椎動脈進行了3D打印，建立寰樞椎三維幾何模型，通過寰樞椎側塊間隙松解，植入多孔鉭金屬側塊關節間融合器，恢復顱頸交界區正常序列，從而解除齒狀突對延脊髓的壓迫。
與常規手術不同，該病例的復雜之處在于，患者同時伴有斜頸，顱頸交界區左右發育不對稱，關節間隙不對等。根據術前CT數據，楊操團隊設計了不同尺寸的個性化鉭金屬融合器，在寰樞椎側塊關節間隙植入不同高度及寬度的融合器，借此將齒狀突從顱內“拔出”，達到寰樞椎復位減壓的目的，同時糾正患者斜頸畸形。
患者解剖變異大、結構復雜，對融合器的適用性和功能性提出了更高設計要求，楊操教授團隊充分考慮手術方式和融合器植入位置等差異因素，構建具有近似力學性能的簡化分析模型，同時借助表面結構拓撲優化技術，使融合器界面具有優異的成骨性能，有利于遠期融合效果，最終設計出理想化的3D打印多孔鉭金屬側塊關節間融合器。
4月15日，楊操教授團隊為周琳實施了“頸后路寰樞椎側塊間松解復位+3D打印多孔鉭金屬融合器植入+枕頸植骨融合內固定術”，出血不到100毫升，順利完成手術。術后周琳恢復滿意，神經癥狀及斜頸畸形明顯改善，術后一天即下床鍛煉。
楊操教授介紹，顱底凹陷癥并寰樞椎脫位（A型顱底凹陷癥），經后路側塊間松解并植入3D打印鉭金屬融合器，這項手術在國內首開先河，為處理復雜顱頸椎交界區疾病提供了新選擇。
楊操教授團隊與跨專業科技研發團隊交叉融合，將新型3D打印多孔鉭金屬側塊關節間融合器用于治療上頸椎畸形。該新型3D打印鉭金屬融合器由楊操教授設計發明。楊操教授團隊將繼續致力于研發3D打印個性化仿生脊柱內植入物，進一步提升3D打印骨內植入物的經濟性和普適性，為廣大脊柱疾病患者解除病痛的同時，為我國骨科植入物醫療技術再創新成果。
