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科普知識
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直線感應電機

3D醫療打印脊椎成功植入人體 十幾小時就能制造成型

發布日期:2022-04-18 點擊率:65


  袁先生是一名惡性脊椎腫瘤——脊索瘤患者,腫瘤侵蝕五節脊椎。從醫學上來說,除了通過手術把腫瘤切干凈以外,別無它法。而切除腫瘤就意味著要切除部分脊椎。

  日前,袁先生經北京大學第三醫院骨科劉忠軍教授主刀,成功植入3D打印多節段胸腰椎,在他的脊柱上完成長達19厘米的大跨度支撐,以替代被徹底切除的椎體。

  手術6個多小時后,袁先生被推出手術室。由于術中出血量小,生命體征平穩,術后他未被推進ICU,直接回到普通病房。

  “我們可以利用金屬3D打印技術,依照患者的解剖結構,制造出一枚與五節椎體形態與長度相仿的人工椎體。”劉忠軍說,3D打印技術按照患者的解剖結構,完成脊椎結構重建,完成內固定。裝上這樣一枚從形狀到功能都與人體原本解剖結構相近的人造脊椎,患者最終可以挺起脊梁,像常人一樣工作、生活。

  劉忠軍說,人工椎體優勢顯著,首先將其放到切除病變后的相鄰椎體之間,能起到可靠的連接和支撐功能。同時利用金屬3D打印人工椎體在結構上可以任意設計的便利,專門設計了其與后方內固定結構之間的連接,這種前后連成一體的裝置使穩定性大大增強,在力學性能上可以說是質的飛越。

  設計中的另一亮點為,人工椎體被設計為微孔結構,形狀像海綿一樣,類似骨頭中的骨小梁。有了這種骨小梁,相鄰正常椎體的骨細胞可以長入其中,最終二者融為一體,從而實現骨整合。劉忠軍說,只有從事脊柱腫瘤治療和研究的臨床醫生,才有可能想到并最終設計出這種具有創新意義的手術內植物。

3D醫療打印脊椎成功植入人體

  據介紹,實際上,3D打印技術的優勢,正是可以快速“量身定做”,與個體相適應的任意形狀和結構的物件,所設計的人工椎體在3D打印設備中十幾個小時就可以制造成型。除了形狀上的優勢,在人工椎體上專門設計了與脊椎后方內固定系統相連接的特殊裝置,這種前、后方連成一體的設計,大大增強了人工椎體的支撐和固定能力,能確保患者術后像正常人一樣行走自如。

  袁先生只是眾多需要救治的患者之一。據介紹,金屬3D打印人體植入物——人工椎體,已獲得國家食品藥品監督管理總局(CFDA)注冊批準。這意味著以前無計可施的患者有望可以借助先進的技術得到救治。

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