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国际金属加工网 2017年06月21日

近日,由第三军医大学西南医院联合山东威高骨科材料股份有限公司等十个单位协作攻关,研制出了世界上首个3D打印的具有生物学功能的个性化距骨假体,并在重庆第三军医大学西南医院首次成功应用于创伤引起的距骨塌陷性坏死病例。

创伤引起的距骨塌陷性坏死一直是医学界面临的难题,治疗手段非常有限,之前只能采用以牺牲踝关节生物学功能的胫-距-跟植骨融合来缓解病人的痛苦,但对其自如行走能力的损伤将严重影响患者生活质量。针对上述问题,第三军医大学唐康来教授联合威高骨科公司等单位从3D打印设备与专用材料、个体性产品开发与临床应用方面进行研究,研制出的个性化距骨假体,帮助27岁的方先生幸运地成为世界上第一位由3D打印个性化距骨治愈的距骨塌陷性坏死患者。

是什么能让本已无望自如行走的方先生重新能走能跳?

个性化距骨假体除了具有3D打印构建的支撑作用外,还能为患者提供结构差异化设计和更为优质的结构承重功能。假体的制作完全忠实于患者个体的解剖结构,术前将健侧的骨性解剖数据进行镜像处理,获得个性化假体数据源;3D打印完成后再将假体扫描,与数据源进行耦合对照检测;假体植入后扫描患肢,检测与数据源耦合性能。假体根据距骨不同部位力学需求,选用力学性能匹配的金属材料和打印方式,完成力学性能的个体化。除了关节接触耦合好、摩擦小等特点,假体的弹性模量也与人体更为接近,大大提高了耐磨性。

此外,个性化距骨假体更是突破了传统的3D打印假体的界面处理方法,采用假体界面微孔打印。假体关节面材料是用钛合金与特殊材料制成的,留有很多微孔,而在手术中,医生会截取一部分方先生自身依然健康完好的骨头,搅打成细碎的骨颗粒,经特殊处理后灌入微孔中后在进行缝合,在术后恢复期,这种特殊的“骨泥”将帮助患者骨组织长入,如此打印出来的假体将具有生物学功能,连接下肢和足部重要枢纽,可帮助患者恢复行走。

威高人工关节研发硕果累累,民族企业科技腾飞再创佳绩

威高骨科公司作为我国医疗器械生产研发的龙头企业,此前在假体个性化定制方面做了很多探索,借助中国科学院金属研究所合作的3D打印平台,联合国内的临床专家,屡次攻克医学难题:与西京医院的专家完成了亚洲首例肩胛骨肿瘤假体的研制和置换,同时完成了锁骨肿瘤假体、半骨盆肿瘤假体的研制和置换;与南京中心医院的专家研制了股骨假体并做了手术;与西安脊柱专家合作开发了椎弓根螺钉动态稳定固定项目,解决目前临床融合固定带来的并发症等等,均取得了较好的临床效果,为医生的临床治疗增加了选择。

而在2014年, 威高骨科公司的人工关节和脊柱系列产品技术改造及其大规模产业化应用项目就受到了国家专项资金支持。此后,威高不仅改建了原有厂房及设备,新增设备173台,更加大了研发投入,与北京301医院、中科院沈阳金属研究所、北京协和医院等多家重点医院及科研院所合作,形成了产学研用相结合的产业。UPASS4.75脊柱内固定系统等成果相继研发成功并投入市场,取得了良好的临床反馈。

据悉,此次3D打印个性化距骨假体的课题已获得国家十三五科技计划项目重点研发专项基金——《具有生物功能的个性化假体快速成型及3D 打印关键技术研究与应用》的资助,相信在不久的将来,更多患者将因此受益。


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