西京醫院完成世界首例3D打印鉭金屬人工椎體?臨床應用研究

西京醫院完成世界首例3D打印鉭金屬人工椎體臨床應用研究

近日，在陜西(xi)省重大智能制造專項的支持(chi)下，西(xi)京醫院(yuan)骨科在國際上首(shou)次(ci)將鉭金屬3D打印的長節段(duan)人(ren)工椎(zhui)體，運用于脊柱惡性腫瘤整塊切除(chu)后(hou)的缺損(sun)重建(jian)。

37歲的(de)李樺（化名）來自(zi)陜西(xi)省寶雞市(shi)，由于進行性背部疼痛并(bing)嚴重(zhong)影響生活質量(liang)，來到(dao)西(xi)京醫院(yuan)骨科就診(zhen)。多(duo)學(xue)科專家團隊會診(zhen)后(hou)，確診(zhen)為胸9-11椎體惡性腫(zhong)瘤(liu)病理(li)骨折并(bing)脊(ji)(ji)髓受(shou)壓，決定為其實施三節段脊(ji)(ji)椎腫(zhong)瘤(liu)后(hou)路整塊切除(chu)(chu)。脊(ji)(ji)椎惡性腫(zhong)瘤(liu)的(de)后(hou)路整塊切除(chu)(chu)，對(dui)于徹底切除(chu)(chu)腫(zhong)瘤(liu)、降低(di)復發(fa)、解(jie)除(chu)(chu)脊(ji)(ji)髓壓迫(po)具(ju)有重(zhong)要意義。與單節椎體整塊切除(chu)(chu)不同(tong)，多(duo)節段整塊切除(chu)(chu)手術難(nan)度(du)更大、風險更高，長節段脊(ji)(ji)柱缺(que)損重(zhong)建更易(yi)發(fa)生并(bing)發(fa)癥。

△鉭金屬3D打印椎體

     鉭金屬是目前醫學界公認生物相容性最好的人體硬組織植入材料，多孔鉭彈性模量與骨組織相似，遠低于鈦合金，且具有明顯的骨長入優勢和抗感染能力。然而，由于鉭金屬熔點高和鉭粉價格高的特點，使鉭金屬的3D打印增材制造在技術和經濟層面都有困難。西京醫院骨科李靖副教授團隊聯合相關科研團隊和制備機構，在陜西省重大智能制造專項的支持下，以臨床應用需求為牽引，開展數字化建模，生物力學設計研究。在此基礎上，通過采用全球唯一的大功率等離子旋轉霧化制粉裝備，制備出價格適中的高品質球形鉭粉。與此同時，進一步在自主研發的國產高精度電子束3D打印裝備上，解決了高熔點鉭金屬精準熔化的難題，快速高效打印出個體化鉭金屬假體，為骨缺損增材制造中的異形性、骨長入和力學問題提供了解決方法。

△術后X片顯示重建假體

    為了對(dui)李樺(hua)(hua)的(de)脊椎(zhui)惡(e)性腫瘤切(qie)除(chu)(chu)(chu)后缺損(sun)進(jin)行(xing)精(jing)準重建，科研聯(lian)合攻(gong)關團隊根據CT 數據設計個體(ti)化(hua)長節段椎(zhui)體(ti)并完成鉭金(jin)屬椎(zhui)體(ti)的(de)3D打印(yin)。手(shou)術(shu)當日(ri)，李靖副教(jiao)授主刀實施三節段脊柱腫瘤整塊切(qie)除(chu)(chu)(chu)，同時(shi)采用3D打印(yin)的(de)鉭金(jin)屬椎(zhui)體(ti)進(jin)行(xing)支撐(cheng)重建。由(you)(you)于個體(ti)化(hua)設計假體(ti)的(de)良好匹(pi)配(pei)，重建過程非(fei)常順利，手(shou)術(shu)全(quan)程4小(xiao)時(shi)完成。術(shu)后李樺(hua)(hua)脊髓壓迫(po)完全(quan)解(jie)除(chu)(chu)(chu)，神(shen)經功能(neng)恢(hui)復正常。術(shu)后一(yi)周下地自由(you)(you)行(xing)走，對(dui)功能(neng)恢(hui)復滿意。

     據西京醫(yi)院(yuan)骨科主任羅卓荊教授(shou)介紹，此(ci)次西京醫(yi)院(yuan)骨科團隊與跨界(jie)學(xue)術團隊交(jiao)叉融合，完(wan)成世界(jie)首款鉭(tan)金屬(shu)3D 打印長節(jie)段人工椎體(ti)的臨床應用(yong)，制備(bei)出價格適中的高(gao)品(pin)質球形鉭(tan)粉(fen)，解(jie)決了高(gao)熔點鉭(tan)金屬(shu)精(jing)準熔化(hua)(hua)等難題。相(xiang)信在(zai)不(bu)久的將來，個體(ti)化(hua)(hua)和(he)組配式(shi)鉭(tan)金屬(shu)3D打印假體(ti)能夠在(zai)經濟和(he)普適性方面得以大幅提高(gao)，在(zai)為廣大患者解(jie)決病痛的同時，為骨科硬組織修(xiu)復重建貢獻了解(jie)決方案。  

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