西京医院成功实施世界首例锁骨和肩胛骨3D打印假体植入

    解剖重建人体缺失的骨骼一直是临床医生追寻的目标，随着数字化技术和3D打印技术的应用，使人类这一愿景成为现实。近日，西安第四军医大学西京骨科医院骨肿瘤科郭征教授带领的团队，采用金属3D打印技术制备出与患者锁骨和肩胛骨完全一致的钛合金假体，并成功植入骨肿瘤患者体内，成为肩胛带不定形骨重建的世界首次应用，标志着3D打印个体化金属骨骼修复技术的进一步成熟。

    锁骨和肩胛骨属于肩胛带部位的不定形骨，据南极熊了解罹患恶性骨肿瘤时常常需要完整切除，但传统重建技术难以获得满意的外观和功能，始终是临床的棘手问题。3D打印技术可以制备出患者原有正常形态的金属骨骼，从而替代切除的肿瘤骨骼，恢复肢体的完整性和功能。    3D打印的正称是“增材制造（Additive Manufacturing，AM）”技术，在医疗领域，特别是骨肿瘤个体化重建领域应用前景广阔。与传统个体化假体制备技术比较，锁骨、肩胛骨等不定形骨的3D打印个体化钛合金假体具有以下优势：①形状、结构等空间信息与肿瘤切除后骨缺损的解剖匹配完全一致；②表面多孔设计使肌肉、肌腱等软组织贴附和骨长入率大幅提高，躯体外观及功能满意；③镜像建模联合多孔仿生技术，使假体既具有解剖重建的三维空间精确性，同时又具有内部结构的可调仿生多样性，在保证强度不变的前提下，弹性模量明显降低，减少应力遮挡造成的并发症；④采用选择性激光熔化（SLM）或电子束熔融（EBM）技术，使假体制备更加精确，产品质量稳定；⑤大大缩短假体制备周期（一周内可完成术前设计、3D打印、产品修整、清洁消毒、临床应用的整个流程），减少患者等待时间；⑥降低假体制作成本，减少原材料损耗；⑦联合计算机辅助导航手术，可以实现骨肿瘤的精确切除和骨缺损的精准重建，实现复杂结构假体术前设计、制备与植入的完美统一。
    作为中华医学会医学工程学分会数字骨科学组副组长，郭征教授带领的团队在该领域已经进行了多年的研发工作，前期研究成果在Biomaterials等杂志上发表并获得3项国家发明专利授权，形成了脊柱椎间融合器、股骨头支撑棒和骨肿瘤个体化假体3D打印系列产品，目前正进行产品检测和临床验证工作。(裴延军 吴智钢报道)

三维扫描和建模，金属打印的再现原型，让生命更加坚强！不过米米还是基础，成本的降低是推广的基础。