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，在陜西省重大智能制造專項的支持下，西京醫院骨科在國際上首次將鉭金屬3D打印的長節段人工椎體，運用于脊柱惡性腫瘤整塊切除后的缺損重建。

37歲的李樺（化名）來自陜西省寶雞市，由于進行性背部疼痛并嚴重影響生活質量，來到西京醫院骨科就診。多學科專家團隊會診后，確診為胸9-11椎體惡性腫瘤病理骨折并脊髓受壓，決定為其實施三節段脊椎腫瘤后路整塊切除。脊椎惡性腫瘤的后路整塊切除，對于徹底切除腫瘤、降低復發、解除脊髓壓迫具有重要意義。與單節椎體整塊切除不同，多節段整塊切除手術難度更大、風險更高，長節段脊柱缺損重建更易發生并發癥。

△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

    為了對李樺的脊椎惡性腫瘤切除后缺損進行精準重建，科研聯合攻關團隊根據CT 數據設計個體化長節段椎體并完成鉭金屬椎體的3D打印。手術當日，李靖副教授主刀實施三節段脊柱腫瘤整塊切除，同時采用3D打印的鉭金屬椎體進行支撐重建。由于個體化設計假體的良好匹配，重建過程非常順利，手術全程4小時完成。術后李樺脊髓壓迫完全解除，神經功能恢復正常。術后一周下地自由行走，對功能恢復滿意。

     據西京醫院骨科主任羅卓荊教授介紹，此次西京醫院骨科團隊與跨界學術團隊交叉融合，完成世界首款鉭金屬3D 打印長節段人工椎體的臨床應用，制備出價格適中的高品質球形鉭粉，解決了高熔點鉭金屬精準熔化等難題。相信在不久的將來，個體化和組配式鉭金屬3D打印假體能夠在經濟和普適性方面得以大幅提高，在為廣大患者解決病痛的同時，為骨科硬組織修復重建貢獻了解決方案。  

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周工

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