解析▪新創技術
北醫呂憲宗開發3D列印橈骨手術輔具,術後手腕功能完整復原
2023-11-21

雙手的手腕處骨骼結構複雜,而且肌腱幾乎都貼著骨頭活動,所以當手腕處的橈骨發生骨折時,很容易因為復位不佳造成手部功能受損。北醫呂憲宗醫師團隊以3D列印技術製造橈骨手術輔具,可以在手術中完整固定手腕處的碎骨,降低術後復原不佳、手腕功能受損的風險...

位於手腕處的遠端橈骨為人體最常發生骨折的部位,全臺灣每個月至少發生5,000例以上。針對遠端橈骨骨折的病人,手術是最好的選項。目前的黃金原則為使用互鎖式的鈦合金鋼板來做為內固定的植入物;但是當骨折骨骼變形很嚴重或者病人有嚴重的骨質疏鬆,就必須使用比較長的鋼釘進行固定。

由於手腕是非常精細的結構,鋼釘如果穿出骨骼會造成病患手部活動的時候疼痛甚至韌帶斷裂,可能的併發症還包括復位不佳造成的關節面不平整以及背部骨骼癒合不良,將近15%的病人因為鋼釘從背面的皮質骨突出損傷手腕背面的韌帶,甚至斷裂。

手腕結構精細,遠端橈骨手術難度高

為降低遠端橈骨骨折手術可能造成的併發症,臺北醫學大學附設醫院呂憲宗醫師設計出創新的3D列印輔助器材,可以在手術過程中將骨折碎片完整固定,讓遠端橈骨恢復原有的形狀。

※3D列印輔助器材可將手腕碎骨推回原位置,讓鋼釘進行固定時碎骨不至於移位(來源:生策中心)

呂憲宗解釋,在進行遠端橈骨骨折手術時,復位鉗前的兩端一邊夾著互鎖式鋼板,一邊從手腕背部使用3D列印輔助器材將碎骨推回原來的位置,讓鋼釘固定時碎骨不至於移位。如此一來,手術醫師可以從容進行互鎖式鋼板的固定,也能挑選最合適的鋼釘長度,降低手腕韌帶傷害等併發症的風險。

這項技術的關鍵,在於以影像處理進行快速設計建模,再使用3D列印技術進行手術用器具的製作。這可以讓執行手術的骨科醫師依照其經驗設計並製造出適合不同手術之導引器具原型,幫助醫生於手術前進行模擬,並針對每個病人提供一個客製化的手術方式,對病人手術後的手部功能復原有實質助益。

呂憲宗以3D列印技術製作輔具,實現橈骨骨折手術客製化

在主要療效指標上,呂憲宗表示,橈骨骨折手術的品質以及手術時間的縮短有相當顯著的改善,手術傷口大小可以從4.5公分縮小至3.5公分,手術時間也從90分鐘降低至48分鐘。

此外,因為採用這項技術可以完整的保留骨頭完整的形狀,所以在次要療效指標,如:手術後人工關節的大小及位置是否良好、是否符合病患骨頭大小等表現也相當優秀,像是橈骨縮短(radius shortening)長度減少至1+/-0.5mm,關節面不平整的情況在近300例手術中也只出現1例。

呂憲宗表示,這項技術已經獲得醫材許可,並且有GMP合格的工廠進行生產製作並透過藥商進行銷售,也正在向美國FDA申請為骨科醫材。至於市場推廣,目前也在進行其他醫療場域的驗證並且使用樣品試用,將來希望能發展成一個自費以及拋棄式的醫材產品,並且跟外國經銷商合作推廣到世界各地,減輕廣大遠端橈骨骨折患者的痛苦。


呂憲宗小檔案來源:生策中心、呂憲宗醫師;資料時間:2023.11
現職 臺北醫學大學附設醫院骨科部一般骨科 主任
臺北醫學大學醫學院醫學系骨科學科 副教授
學歷 臺北醫學大學臨床醫學研究所博士
美國哈佛大學公共衛生研究所碩士
臺北醫學大學醫學士
經歷(摘錄) 美國哈佛醫學院研究員
桃園敏盛醫院骨科主治醫師
前北區健保局審查醫師
相關專利 (已獲證)台灣:1件,美國:1件
國家新創獎得獎紀錄 第17屆(2020年):臨床新創 - 新創醫療技術
第19屆(2022年):新創精進獎


※本文由生策中心新創幫編輯群採訪撰寫(口述:臺北醫學大學附設醫院呂憲宗醫師 執筆:蔣士棋)。如有引用,請確實註明出處來源。

 

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