完成多例临床验证,个性化3D打印多孔钽植入假体,株洲普林特

3D打印动态
2018
12/10
09:48
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随着3D打印技术成熟,国家大力提倡精准医疗,传统工艺无法做到个性化,3D打印既可以做个性化也可以做批量生产,株洲普林特生产的3D打印多孔钽植入物,完成了全球第一例应用个性化网格多孔钽进行的膝关节翻修的手术。
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△株洲普林特的3D打印多孔钽植入物
2018年11月27-28日,2018增材制造全球创新大赛经过激烈地比拼,36个入围路演复评的项目中,15个具有创新性、市场发展前景的增材制造项目获得了评审专家们的青睐,赢得了终评的入场券。下面是现场速记,南极熊希望可以很好还原其项目路演过程。
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个性化3D打印多孔钽植入假体设计分析与制造/激光增材制造个性化多孔钽植入假体项目
——重庆英泰帝克科技有限公司株洲普林特增材制造有限公司

普林特选用SLM技术打印钽金属实体密度可以达到理论密度97%以上,打印网格多孔钽孔隙尺寸可以从300um开始至数毫米任意设计打印出来,孔隙度可以在97%以下任意设计打印出来。该公司打印的钽金属植入假体,助力陆军军医大学杨柳教授实施完成了全球第一例应用个性化网格多孔钽进行的膝关节翻修的手术。
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△3D打印多孔钽植入物
项目背景
为什么会进入这个领域?目前金属植入假体有不锈钢、钛合金有重金属和铝钒有毒有害的元素。钽金属是医学界工人无毒无害,生物相容性、抗腐蚀性、骨生长诱导能力、抗感染能力的材料。由于钽金属比重比较大,现在被美国公司所垄断,现在导致国内多孔钽市场被他们掌握。
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△个性化3D 多孔钽股骨垫块

随着3D打印技术成熟,国家大力提倡精准医疗,传统工艺无法做到个性化,3D打印既可以做个性化也可以做批量生产。为了打破垄断,国家在2016年底,设立了3D打印多孔钽重点研发专项,我们也参与了课题相关工作。

团队介绍
普林特成立于2013年,实际上之前有30多年钽金属研究经理,目前技术在全国或者全球应该处于领先地位。公司从3D打印材料钽粉和假体设计、打印工艺、临床应用,掌握了完全自主知识产权,并有相关的发明专利。

重庆英泰帝克科技,这一次申报参赛,不知道报了这个项目,在假体设计方面也有很多的紧密合作,我们后面联合起来一起参与项目。它是一家专业从事提供医学3D打印服务高科技企业,特别是在假体设计方面有超过2000名患者服务经历,我们在临床一直有紧密合作。

这是设计团队在假体和设计分析简单展示,公司团队介绍,董事长唐建钟先生毕业于中南大学稀有金属专业,钽铌金属专业。从事研究40年。郑诚功教授是特聘教授。王超博士负责公司设计团队,立波博士做金属材料和激光成型专业,和鹏在3D打印行业有着接近20年经历资深的专家。我本人是十多年来长期钽金属应用开发和项目管理工作。

研发历程
2015年10月份正式研制成功,具有大批量低成本钽粉制成专利。2016年6月份成功打印出网格多孔钽样品。2017年6月份到2018年9月份,完成了生物相近性实验、相应力学测试。2017年9月份在国际材料学权威期刊上发表了3D打印力学性学术论文,当时在业界产生了比较大的影响。2017年11月份完成了全球首例多孔钽假体翻修手术。

公司从3D打印多孔钽生产制造、人体假体设计、打印工艺、临床全过程拥有自主知识产权,整个产业链环节已经打通,这是相关的证书,还有一些发明专利可能很快也会下来。一年多的时间做了大量的力学性的测试,对3D打印多种结构、不同的孔隙、结构进行了大量的测试,包括多孔钽它的柔韧性很好,万到这个程度不会断裂,没有出现任何裂纹,这是它的特性,包括动物实验,生物相容性实验做了很多的测试。

植入案例
这是我们2016年5月份当时打印出来全球第一个实体医疗产品样件,当时受到了戴院士很高的评价。这是部分现在已经临床个性化产品,在最右下脚按照美国(杰曼)公司标准批量生产的产品,相应测试数据达到超过它的水平。
我们选择了三个临床病例做一个基本展示,个性化3D打印多孔钽手术,84岁男性,当时做完手术第二天要下创活动,这个手术做了块一年时间,随访了4、5次,现在老爷子功能恢复很好。

第二例是盆骨肿瘤切除后冲劲假体,29岁女性,9月份做的,已经出院,髋关节功能恢复非常好。

第三例髋关节畸形,天生缺陷,15岁小朋友,各方面功能恢复指标正常。
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△ 个性化3D 多孔钽股骨垫块植入
解决方案
普林特公司提供圈套解决方案和一站式服务,从接到医院数据开始到产品交付全过程72小时快速响应,做的大量临床手术按照这个标准来做的,现在形成了一套完整成熟的方案。

关于市场和风险分析,骨科市场材料大家都知道,不管是全球市场还是我们国家的市场,骨科材料植入市场逐年在增加的,特别是我们国家老龄化不断加剧,医疗水平在逐步上升,老百姓收入情况是逐年上升,对于高品质医疗服务要求会有比较迫切。

我们公司现在主要是专业做3D打印多孔钽,主要想实现多孔钽国产化,降低社会成本,以及老百姓的经济负担。

风险分析
政策、技术、注册、市场四个方面,现在处于3D打印风口,各项已经基本处于天时地利人和状态,政策方面在大力提倡和支持,相应的标准和配套措施也即将出台。技术是从3D打印钽粉到整个临床掌握自主知识产权技术。钽金属本身不是新的材料,在临床应用超过50年历史,增材制造只是加工方式的改变。现在FDA和CFDA批准了多个3D打印方面的注册证,市场足够大。

9月份在西南医院召开了产品讨论会,上个月广东军区总医院和联合我们公司申报了广东省重点研发专项答辩,当时专家给予了很高的评价。这是科技部领导和本省领导对于企业的关怀。

整个项目前期研发工作已经完成,落地产业化条件已经成熟,公司下一步即将开始产业化,也有融资方面需求,大概是1500万左右谢谢大家!

专家点评
裴国献:3D打印技术假体临床开始用了,钽和钛合金和不锈钢有什么不同,有时在哪里?
王国华:益菌性很强,这是现有金属无法比拟,北京积水潭医院已经做了钛合金铝元素和钒稀释实验是有游离,钽金属在这方面没有担忧。

有毒有害元素析出
韩倩倩:对于有毒有害元素析出的问题,铝钒临床上有毒反应,有没有研究过钽析出,对人体来讲有没有一些毒理学的作用。
王国华:我们也是自主研发,我们纯度达到3个9,1个5以上,甚至达到4个9,通过小的动物实验,没有任何有毒元素析出。本身这里面也不含铝钒。

韩倩倩:我知道,对于研发产品来讲,对于钽离子析出还是要考虑。
王国华:这是重点一直在关注的方面包括临床,我们前期研究是没有任何问题,也没有相应其他杂质含量的析出。

韩倩倩:这个产品是纯钽是吧?
王国华:用3D打印方法做成多孔轻量化,有利于骨组织的长出。

韩倩倩:应用到增材制造这个领域之前,钽金属在植入物领域有过应用吗?
王国华:有多孔钽一直在临床应用,本身最初早在60年代就用钽丝固定骨科作为固定材料。

韩倩倩:大家知道它的特点,和钛合金对比一下,体现这个产品独特价值。



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2018-12-11 15:22:05 | 显示全部楼层
这种金属材料,作为医疗植入物的话,比重太高了
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