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3D打印应用骨科临床医疗 实现“脱胎换骨”

2015-09-19 08:47
蓝林笑生
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  近年来,在医疗领域,骨科在3D打印技术应用方面发展飞快。据本届世界骨科大会执行主席、南方医科大学第三附属医院院长金大地教授介绍,国内首个3D打印骨科植入物——3D打印人工髋关节产品近日刚获得国家食品药品监督管理总局注册批准。

  “其实这一3D产品2012年已经过临床试验了,因为是新技术,要求较严格,所以最近才获得注册批准。”据该研发团队专家之一——中国医师协会骨科分会副会长、北京大学第三医院骨科教授刘忠军介绍,自2012年以来,有5家医院共完成了二三十位患者接受3D打印人工髋关节手术的临床观察,证明了其安全性和有效性。据悉,这是国际上首个通过临床验证后获得注册的3D打印人工髋关节假体,后续该团队还将研制3D打印人工椎体和其他关节,以及各种特殊形态的内固定物。

南方医科大学展示的骨科3D打印作品。图为人肝脏模型。

  此外,上海交通大学医学院附属第九人民医院戴尅戎院士团队研制的各种3D打印骨科假体、第四军医大学西京骨科医院郭征教授团队完成的世界首例3D打印金属锁骨和肩胛骨植入手术、北大第三医院刘忠军教授主刀完成的世界首例应用3D打印技术人工定制枢椎植入手术,都令世界瞩目。

  “在髋关节领域,我国的3D打印技术已跟国际同步;而在人工椎体方面的研究,我们领先于世界。”刘忠军说。

  广东技术突飞猛进 3D打印骨盆和接骨板技术有望临床应用

  在广东,由中国工程院院士钟世镇带领的南方医科大学3D骨骼打印技术研究团队的相关产品已经进入了动物实验阶段。

  “对于骨科来说,3D打印未来发展前途很宽广。”钟世镇认为,3D打印是第三次工业革命的重要技术,实际上3D打印在其他领域的应用很多,但在医疗事业上刚刚起步,过去医疗器械的使用主要是靠加工切削,而3D打印技术让相关材料堆积起来就行了。以前骨科的人工关节置换、打钢板的器材都只能批量生产,像服装一样,只有大中小码,而随着信息技术的发展,未来这些材料可以做到量体裁衣,通过个人的影像学资料打印出来,“所以说,3D技术用好了,前途无量”。

  近年来,广东多家医疗机构对骨科3D打印的临床研究也越来越多。去年,南方医科大学第三附属医院为一名右侧髋臼骨折的患者完成模拟复位手术后,打印出全仿真的“骨折髋臼”,在腹腔镜辅助下成功实施骨折内固定术。患者术后当天即可翻身活动。

  据了解,目前金属粉末打印关节、脊柱、固定钢板等产品已经问世,南方医科大学第三附属医院也在大会上展示了有关3D打印技术对儿童骨骼畸形矫正方面的研究成果。该院骨科主任樊仕才说,3D打印骨盆和接骨板技术有望用于临床医疗,动物实验已接近完成,实际技术业已成熟,正在等待审批。

  3D打印植入物价格或将不再“高大上” 打印“真骨”尚需时日

  “3D打印产品在临床上要满足病人的需要,不能增加病人经济负担是很重要的一个考量。”金大地说。

  目前,一提到3D打印产品,很多人都觉得它“科技含量高”,是很“高大上”的东西,可能价格也不菲。“其实材料成本并不高。”樊仕才说,目前金属3D打印给人比较贵的印象,大部分是靠科研经费在支撑,远远没进入到产品化、产业化阶段。

  “但我相信未来有一天,3D打印技术生产的产品与传统工艺生产出来的产品,价格不会差太大,甚至可能更便宜。”刘忠军说,3D打印一次成型,减少了生产的工艺流程,而且节省材料,还可减少劳力,综合这些因素考虑,随着日后技术的成熟和产品化、规模化的生产,价格不会比传统加工产品贵。

  近年来,南方医科大学解剖教研室教授、南方医科大学基础医学院院长黄文华开始尝试用骨粉来进行骨骼的3D打印。用来自人类或同种动物的骨粉作为打印材料,理论上会比单纯用金属材质打印的骨骼更易与人体相融。他的团队目前正在用山羊和兔子进行试验。

  “目前在山羊和兔子身上进行的骨骼打印,取得了一定进展和效果,但问题依然存在。比如生物相融性问题,毕竟不是用这只兔子自己的骨粉作为打印材料,排异现象依然存在;还有生物力学方面的问题,打印出来的骨骼没有原有骨骼牢靠。”黄文华指出,目前国际国内通行的类似打印,在材料没有得到突破性进展的前提下,打印的骨骼最长不能超过15厘米。如果再长,承载的力过大就容易断裂。因此,要打印出真正的“骨骼”,尚需时日。

  “在髋关节领域,我国的3D打印技术已跟国际同步;而在人工椎体方面的研究,我们领先于世界。”

  ——刘忠军

  “3D打印并不是个新技术,但它与骨科临床应用结合起来,就焕发出了新的光彩。”

  ——金大地

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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