全國首例3D打印下頜骨

上海解放軍411醫(yī)院全軍口腔中心張慶福博士突發(fā)奇想，他要用3D打印技術(shù)，為患有左下頜骨造釉細胞瘤的女病人私人定制一塊下頜骨。3D打印下頜骨，這在國內(nèi)醫(yī)學(xué)史上絕無僅有，他能成功嗎？打印出來的下頜骨能用嗎？

小牙疼成了大問題

2014年元旦剛過，剛從解放軍411醫(yī)院口腔中心出院的王亞芳大口呼吸著新鮮空氣，露出了久違的笑容。丈夫胡東?？粗?，異常激動：“我很久沒見你笑過了，還是和以前一樣好看?！闭煞虻脑?，讓王亞芳感慨萬千，她曾經(jīng)以為，自己這輩子再也不能笑了……

31歲的王亞芳是南京人，和大多數(shù)南方女性一樣長得嬌小秀氣，笑的時候，潔白的牙齒微微露出來，嬌媚動人。丈夫胡東海老實穩(wěn)重，很疼老婆，靠著田里的收入，一家人過得很幸福。

2008年，王亞芳忽然覺得左邊的牙齒疼，她以為只是普通的炎癥，并沒有在意，沒想到幾天后，下頜竟腫了起來。王亞芳吃了點消炎藥，不但沒緩解，反而越腫越厲害。眼看著妻子連喝水都困難，眼睛也腫得看不見人了，胡東海急了，帶著妻子來到鎮(zhèn)醫(yī)院治療。

醫(yī)生檢查完后說：“你這是左下頜骨角化囊腫，要做手術(shù)。”一聽要做手術(shù)，胡東海嚇壞了?！爸皇莻€小手術(shù)，切除囊腫就行了?！焙鷸|海還是不放心，他拉過妻子，低聲說：“要不咱們還是去市里吧，做手術(shù)還是大醫(yī)院保險?！蓖鮼喎嫉闪怂谎郏骸爸皇切∈中g(shù)，沒必要那么折騰?！?/p>

在鎮(zhèn)醫(yī)院，王亞芳做了囊腫摘除術(shù)，并拔除了兩顆牙。康復(fù)后，王亞芳便應(yīng)聘到一家箱包廠做工。

哪知，好景不長，王亞芳很快發(fā)現(xiàn)自己的左下頜又腫了起來，牙疼得比上次更厲害。漸漸地，腫塊越來越大，本來只有下頜的一小塊，后來整張臉都腫了起來，整個面部都變了形。王亞芳發(fā)現(xiàn)同事們開始用異樣的眼光看自己，還小聲議論，說她是不是得了什么傳染病。

王亞芳心里很難過，她對著衛(wèi)生間墻上的鏡子仔細看著自己的臉，左邊臉頰的皮膚像充了氣的皮球一樣鼓了起來，本來美麗的眼睛被擠成了一條縫，五官也扭曲了，和右邊正常的臉一比，顯得丑陋又可怕。王亞芳的眼淚“唰”的一下流了出來，心里害怕極了。

從衛(wèi)生間出來，手機鈴聲突然響起，王亞芳看到丈夫的名字，強打起精神，按下了接聽鍵，把情況告訴了丈夫。電話另一端，胡東海安慰她：“你別害怕，我在上海有個親戚，咱們這次去專業(yè)的醫(yī)院看，現(xiàn)在醫(yī)學(xué)水平這么發(fā)達，一定有辦法治好的?！蓖鮼喎汲槠c了點頭。

私人定制下頜骨

2013年12月11日，在丈夫的陪同下，王亞芳來到了解放軍411醫(yī)院。醫(yī)生看到王亞芳后，責備地說：“病得這么嚴重，為什么不早點到醫(yī)院就診？”王亞芳小聲說：“我以為只是牙疼，吃點藥就行了?！苯?jīng)過醫(yī)生診斷，確定王亞芳患上了左下頜骨造釉細胞瘤，腫瘤已經(jīng)導(dǎo)致左側(cè)下頜骨嚴重破壞，必須立刻進行手術(shù)，切除病變下頜骨。

切除病變下頜骨并不是個復(fù)雜的手術(shù)，然而在切除病變下頜骨后用什么方法修復(fù)，醫(yī)生們卻各持己見。經(jīng)過專家討論，最終提出了兩套方案：第一種手術(shù)方案是游離骨移植，這種手術(shù)方法是從身體的其他部位取骨，然后移植到缺損部位，以重建下頜骨外形及功能。然而除了會造成身體其他部位的創(chuàng)傷，這種手術(shù)方案最大的缺點是，術(shù)后下頜骨的形態(tài)恢復(fù)不夠理想，不可能有一塊骨頭剛好跟切除部位吻合得那么好。第二種手術(shù)方案是植入鈦重建板，鈦重建板能夠維持骨頭的連續(xù)性，然而與第一種方案相同的是，這種手術(shù)方式也無法恢復(fù)下頜骨形態(tài)。

下頜骨是面下部的主要骨性支架，通過顳下頜關(guān)節(jié)與顱骨相連，是面部唯一能活動的骨骼，與上頜骨共同負擔咀嚼功能，同時在保持呼吸道通暢、維持良好的語言功能等方面也十分重要。因此，下頜骨缺損的修復(fù)必須要從形態(tài)和功能兩方面加以考慮。如果無法恢復(fù)下頜骨形態(tài)，將嚴重影響患者面部的美觀。

在參與制定手術(shù)方案的過程中，411醫(yī)院全軍口腔中心的張慶福博士也參與其中。他仔細研究了王亞芳的病情，認為這兩種方案雖然能維持下頜骨的功能，卻會影響病人的面部形態(tài)，都不是最好的辦法。怎樣才能最大限度地恢復(fù)病人本身的面部形態(tài)？張慶福陷入了思索中。

如果能有一個和病人本身下頜骨形態(tài)一致的種植假體用來修補，就能完全不影響病人本身的面部形態(tài)。張慶福的腦海中忽然靈光一現(xiàn)，他想起了自己2013年8月份在長春參加的一次學(xué)術(shù)交流會。在那次學(xué)術(shù)交流會上，有一家公司在推廣3D噴墨打印機。他想，3D打印機既然能打出立體的東西，就能打印下頜骨，他的構(gòu)想是先CT掃描獲取病人下頜骨的形狀，再利用3D打印機打印出一模一樣的下頜骨。如果能成功，不僅對王亞芳，對很多患者來說都是天大的好事。

張慶福將這個大膽的構(gòu)想提了出來，醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)十分重視，立即召集專家組進行討論。經(jīng)過探討，專家組一致通過了張慶福的提議，決定采取這種方式為王亞芳治療。

因為從未有過這方面的經(jīng)驗，一切都要靠張慶福自己摸索。通過CT掃描，張慶福獲取了王亞芳下頜骨的影像資料。隨后，他找到工程師，通過對這些資料的分析，對王亞芳左側(cè)的下頜骨進行了三維重建。結(jié)合計算機的輔助設(shè)計，通過反復(fù)比對，最終確定了合適的個體化下頜骨形態(tài)。

張慶福聯(lián)系上了一位從事3D打印技術(shù)研究的朋友，讓他按照下頜骨的模型，用3D打印機打印一枚下頜骨。朋友說：“打印下頜骨不難，但難的是下頜骨用什么成分構(gòu)成，這很重要?！睆垜c福知道打印出來的下頜骨，不僅要和人體切合，而且要長久耐用，不然會給病人帶來二次手術(shù)的風險。

根據(jù)多年的臨床經(jīng)驗，張慶福提出用鈦粉做原料，制成鈦合金下頜骨。首先要將圖像輸入到3D噴墨打印機，預(yù)先選定的材料通過打印一層層沉積而得到3D實體。打印完成的下頜骨含有成千上萬個可供骨細胞附著和生長的微孔，表面還噴涂有一層性質(zhì)近似人體骨骼的材料，避免病人排異。經(jīng)過多次試驗，為王亞芳私人定制的下頜骨終于誕生。專家們多次驗證，確認它完全可以植入人體，但全套手術(shù)下來需要二十萬元。考慮到王亞芳的病情，院方?jīng)Q定先做手術(shù)再收費。

笑容再次完整

2013年12月12日上午10點，王亞芳被推入手術(shù)室。張慶福親自主刀，根據(jù)手術(shù)前定下的方案，他一點點地切除了王亞芳的病變下頜骨。他把患部處理完以后，開始植入鈦合金下頜骨。這枚特制的下頜骨，嚴絲合縫地嵌入被切除的病變部位。張慶福仔細檢查，確認精確植入后，開始進行縫合。

下午3點，王亞芳被推出手術(shù)室，手術(shù)室外焦急等待的胡東海急步邁上前。病床上的王亞芳還沒有醒過來，她的臉色蒼白，還纏著紗布，然而臉上原本腫脹的部位已經(jīng)恢復(fù)正常。張慶福安慰他說：“放心吧，手術(shù)一切順利。”胡東海握住張慶福的手，激動得泣不成聲：“張醫(yī)生，我替小芳謝謝你，她終于能像以前一樣了！”

王亞芳醒來時，胡東海正趴在床頭休息?？粗煞蚱v的身影，王亞芳輕輕抬手，想替丈夫梳理有些蓬亂的頭發(fā)，卻沒想到看似熟睡的丈夫被這樣輕微的動作驚醒了。胡東?？匆娨呀?jīng)醒過來的妻子，馬上緊張地問：“怎么了，你是不是不舒服？”王亞芳輕輕搖頭，想說什么，卻牽動了手術(shù)部位，一陣疼痛讓她皺起了眉頭。

見妻子露出了痛苦的表情，胡東海輕聲安慰她：“醫(yī)生說了，你現(xiàn)在需要休息，暫時不能進食，最好也不要說話?，F(xiàn)在有些疼，忍忍就過去了?！笨粗煞蛐奶鄣难凵?，王亞芳點了點頭。

一個星期后，王亞芳沒有出現(xiàn)任何不良反應(yīng)。張慶福檢查后，笑著對她說：“傷口恢復(fù)理想，疤痕也開始收縮，可以進行張閉口訓(xùn)練了?！痹卺t(yī)生的指導(dǎo)下，王亞芳開始了術(shù)后訓(xùn)練，很快就可以自己喝水和進食了。

經(jīng)過兩周的觀察，王亞芳各項機能都很正常，也沒有出現(xiàn)排異現(xiàn)象，已經(jīng)可以出院?？墒嵌f元的手術(shù)費，夫妻倆只籌到了幾萬元。張慶福知道后幫他們跟院領(lǐng)導(dǎo)申請，最終減免了他們的手術(shù)費。

出院那天，張慶福親自將胡東海夫婦送到醫(yī)院門口，囑咐王亞芳按時回來復(fù)檢。半年后，他還打算為王亞芳在鈦合金下頜骨上重新種植假牙。夫妻倆握著他的手，感激得說不出話來。走出醫(yī)院的大門，看著街上喜慶祥和的景象，王亞芳和胡東海露出了輕松喜悅的笑容。

手術(shù)的成功，也讓張慶福異常喜悅：“現(xiàn)在很多肺、腎、心臟病人，都等待著供體移植，但因為供體少，很多病人只能無奈地走向死亡，如果腎臟也可以像王亞芳的下頜骨一樣私人定制，根據(jù)患者的血型、身高等生命體征，量身定做一枚臟器，不僅排斥性小，而且也解決了供體難的問題，那樣很多病人的生命都能得到挽救。”看著王亞芳夫婦攜手遠去的身影，張慶福對未來充滿了期待。

圖片由本文作者提供 編輯 陳陟 czmochou@163.com