西京醫(yī)院成功實施世界首例鎖骨和肩胛骨3D打印假體植入

    解剖重建人體缺失的骨骼一直是臨床醫(yī)生追尋的目標，隨著數(shù)字化技術和3D打印技術的應用，使人類這一愿景成為現(xiàn)實。近日，西安第四軍醫(yī)大學西京骨科醫(yī)院骨腫瘤科郭征教授帶領的團隊，采用金屬3D打印技術制備出與患者鎖骨和肩胛骨完全一致的鈦合金假體，并成功植入骨腫瘤患者體內(nèi)，成為肩胛帶不定形骨重建的世界首次應用，標志著3D打印個體化金屬骨骼修復技術的進一步成熟。

    鎖骨和肩胛骨屬于肩胛帶部位的不定形骨，據(jù)南極熊了解罹患惡性骨腫瘤時常常需要完整切除，但傳統(tǒng)重建技術難以獲得滿意的外觀和功能，始終是臨床的棘手問題。3D打印技術可以制備出患者原有正常形態(tài)的金屬骨骼，從而替代切除的腫瘤骨骼，恢復肢體的完整性和功能。    3D打印的正稱是“增材制造（Additive Manufacturing，AM）”技術，在醫(yī)療領域，特別是骨腫瘤個體化重建領域應用前景廣闊。與傳統(tǒng)個體化假體制備技術比較，鎖骨、肩胛骨等不定形骨的3D打印個體化鈦合金假體具有以下優(yōu)勢：①形狀、結構等空間信息與腫瘤切除后骨缺損的解剖匹配完全一致；②表面多孔設計使肌肉、肌腱等軟組織貼附和骨長入率大幅提高，軀體外觀及功能滿意；③鏡像建模聯(lián)合多孔仿生技術，使假體既具有解剖重建的三維空間精確性，同時又具有內(nèi)部結構的可調(diào)仿生多樣性，在保證強度不變的前提下，彈性模量明顯降低，減少應力遮擋造成的并發(fā)癥；④采用選擇性激光熔化（SLM）或電子束熔融（EBM）技術，使假體制備更加精確，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；⑤大大縮短假體制備周期（一周內(nèi)可完成術前設計、3D打印、產(chǎn)品修整、清潔消毒、臨床應用的整個流程），減少患者等待時間；⑥降低假體制作成本，減少原材料損耗；⑦聯(lián)合計算機輔助導航手術，可以實現(xiàn)骨腫瘤的精確切除和骨缺損的精準重建，實現(xiàn)復雜結構假體術前設計、制備與植入的完美統(tǒng)一。
    作為中華醫(yī)學會醫(yī)學工程學分會數(shù)字骨科學組副組長，郭征教授帶領的團隊在該領域已經(jīng)進行了多年的研發(fā)工作，前期研究成果在Biomaterials等雜志上發(fā)表并獲得3項國家發(fā)明專利授權，形成了脊柱椎間融合器、股骨頭支撐棒和骨腫瘤個體化假體3D打印系列產(chǎn)品，目前正進行產(chǎn)品檢測和臨床驗證工作。(裴延軍 吳智鋼報道)

三維掃描和建模，金屬打印的再現(xiàn)原型，讓生命更加堅強！不過米米還是基礎，成本的降低是推廣的基礎。