世界首例钽金属3D打印长节段人工椎体重建脊柱缺损 

3D打印应用 /[医疗] /转载 西安晚报
发布时间: 2021-07-26 18:03
近日,西京医院骨科在国际上首次将钽金属3D打印的长节段人工椎体,运用于脊柱恶性肿瘤整块切除后的缺损重建。

37岁的李桦(化名)来自陕西省宝鸡市,由于进行性背部疼痛,严重影响生活质量,来到西京医院骨科就诊。经多学科专家团队会诊后,李桦被确诊为胸9-11椎体恶性肿瘤病理骨折并脊髓受压,专家们决定为其实施三节段脊椎肿瘤后路整块切除。与单节椎体整块切除不同,多节段整块切除手术难度更大、风险更高,长节段脊柱缺损重建更易发生并发症。
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据悉,钽金属是目前医学界公认生物相容性最好的人体硬组织植入材料,多孔钽弹性模量与骨组织相似,远低于钛合金,且具有明显的骨长入优势和抗感染能力。然而,由于钽金属熔点高和钽粉价格高的特点,使钽金属的3D打印增材制造在技术和经济层面都有困难。西京医院骨科李靖副教授团队联合相关科研团队和制备机构,在陕西省重大智能制造专项的支持下,以临床应用需求为牵引,开展数字化建模,生物力学设计研究。在此基础上,通过采用全球唯一的大功率等离子旋转雾化制粉装备,制备出价格适中的高品质球形钽粉。与此同时,在自主研发的国产高精度电子束3D打印装备上,解决了高熔点钽金属精准熔化的难题,能快速高效打印出个体化钽金属假体,为骨缺损增材制造中的异形性、骨长入和力学问题提供了解决方法。
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术后X片显示重建假体

为了对李桦的脊椎恶性肿瘤切除后缺损进行精准重建,科研联合攻关团队根据CT数据,设计个体化长节段椎体并完成钽金属椎体的3D打印。手术当日,李靖主刀实施三节段脊柱肿瘤整块切除,同时采用3D打印的钽金属椎体进行支撑重建。由于个体化设计假体的良好匹配,重建过程非常顺利,手术4小时完成。术后李桦脊髓压迫完全解除,神经功能恢复正常,术后一周他能下地自由行走。

西京医院骨科主任罗卓荆表示,此次西京医院骨科团队与跨界学术团队交叉融合,完成世界首款钽金属3D打印长节段人工椎体的临床应用。相信在不久的将来,个体化和组配式钽金属3D打印假体能够在经济和普适性方面得以大幅提高,为广大患者解决病痛的同时,也为骨科硬组织修复重建贡献了解决方案。
来源:西安晚报
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