解剖重建人體缺失的骨骼一直是臨床醫(yī)生追尋的目標(biāo)，隨著數(shù)字化技術(shù)和3D打印技術(shù)的應(yīng)用，使人類這一愿景成為現(xiàn)實(shí)。

    近日，西安第四軍醫(yī)大學(xué)西京骨科醫(yī)院骨腫瘤科郭征教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，采用金屬3D打印技術(shù)制備出與患者鎖骨和肩胛骨完全一致的鈦合金假體，并成功植入骨腫瘤患者體內(nèi)，成為肩胛帶不定形骨重建的世界首次應(yīng)用，標(biāo)志著3D打印個(gè)體化金屬骨骼修復(fù)技術(shù)的進(jìn)一步成熟。

    鎖骨和肩胛骨屬于肩胛帶部位的不定形骨，罹患惡性骨腫瘤時(shí)常常需要完整切除，但傳統(tǒng)重建技術(shù)難以獲得滿意的外觀和功能，始終是臨床的棘手問題。3D打印技術(shù)可以制備出患者原有正常形態(tài)的金屬骨骼，從而替代切除的腫瘤骨骼，恢復(fù)肢體的完整性和功能。

    3D打印，即快速成型（Rapid Prototype, RP）技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印方式構(gòu)造物體的技術(shù)，在醫(yī)療領(lǐng)域，特別是個(gè)體化重建領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。

    與傳統(tǒng)個(gè)體化假體制備技術(shù)比較，鎖骨、肩胛骨等不定形骨的3D打印個(gè)體化鈦合金假體具有以下優(yōu)勢：

    ①形狀、結(jié)構(gòu)等空間信息與腫瘤切除后骨缺損的解剖匹配完全一致；

    ②表面多孔設(shè)計(jì)使肌肉、肌腱等軟組織貼附和骨長入率大幅提高，軀體外觀及功能滿意；

    ③鏡像建模聯(lián)合多孔仿生技術(shù)，使假體既具有解剖重建的三維空間精確性，同時(shí)又具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的可調(diào)仿生多樣性，在保證強(qiáng)度不變的前提下，彈性模量明顯降低，減少應(yīng)力遮擋造成的并發(fā)癥；

    ④采用選擇性激光熔化（SLM）或電子束熔融（EBM）技術(shù)，使假體制備更加精確，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；

    ⑤大大縮短假體制備周期（一周內(nèi)可完成術(shù)前設(shè)計(jì)、3D打印、產(chǎn)品修整、清潔消毒、臨床應(yīng)用的整個(gè)流程），減少患者等待時(shí)間；

    ⑥降低假體制作成本，減少原材料損耗；

    ⑦聯(lián)合計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航手術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)骨腫瘤的精確切除和骨缺損的精準(zhǔn)重建，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)假體術(shù)前設(shè)計(jì)、制備與植入的完美統(tǒng)一。

    作為中華醫(yī)學(xué)會(huì)醫(yī)學(xué)工程學(xué)分會(huì)數(shù)字骨科學(xué)組副組長，郭征教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在該領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)行了多年的研發(fā)工作，前期研究成果在Biomaterials等雜志上發(fā)表并獲得3項(xiàng)國家發(fā)明專利授權(quán)，形成了脊柱椎間融合器、股骨頭支撐棒和骨腫瘤個(gè)體化假體3D打印系列產(chǎn)品，目前正進(jìn)行產(chǎn)品檢測和臨床驗(yàn)證工作。