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醫(yī)院首用3D技術(shù)打印“鋼筋鐵骨”

2013-06-26 09:35 來(lái)源：北青網(wǎng) 責(zé)編：王岑

摘要：: 3D打印技術(shù)是當(dāng)下的熱詞，立體照片、玩具汽車、無(wú)人飛機(jī)等都能用一臺(tái)機(jī)器打印出來(lái)。記者昨天了解到，北醫(yī)三院的骨科醫(yī)生正在研究運(yùn)用3D打印技術(shù)治病救人，目前已有近40位患者用上了3D打印機(jī)制造的鈦合金骨骼。

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　　【CPP114】訊：3D打印技術(shù)是當(dāng)下的熱詞，立體照片、玩具汽車、無(wú)人飛機(jī)等都能用一臺(tái)機(jī)器打印出來(lái)。記者昨天了解到，北醫(yī)三院的骨科醫(yī)生正在研究運(yùn)用3D打印技術(shù)治病救人，目前已有近40位患者用上了3D打印機(jī)制造的鈦合金骨骼。
　　
　　打印一節(jié)“脊椎”需要幾個(gè)小時(shí)
　　
　　在北醫(yī)三院骨科主任劉忠軍的桌子上，擺著十幾塊鈦合金質(zhì)地的“曲奇餅干”，外表灰撲撲的、布滿孔隙，看上去很不起眼。但劉忠軍告訴記者，這都是3D打印機(jī)打印出來(lái)的人體骨骼，它們代表著骨科手術(shù)治療即將進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代。據(jù)了解，北醫(yī)三院并不擁有3D打印機(jī)器，目前這臺(tái)機(jī)器在一家公司里。“醫(yī)院與廠家聯(lián)手開(kāi)展合作研究，”劉忠軍說(shuō)，“比如我們把脊椎設(shè)計(jì)圖樣傳送給廠家，幾個(gè)小時(shí)之后就可以拿到打印產(chǎn)品。”據(jù)劉忠軍介紹，骨骼打印流程主要包括：先將設(shè)計(jì)圖形輸入到計(jì)算機(jī)里面，然后將金屬粉末注入機(jī)器、高溫熔化、成型、凝固、冷卻。
　　
　　從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)到臨床觀察花四年時(shí)間
　　
　　據(jù)劉忠軍介紹，從2009年開(kāi)始，北醫(yī)三院骨科就開(kāi)展3D打印骨骼技術(shù)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，“實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常樂(lè)觀，骨長(zhǎng)入情況非常好，在很短時(shí)間內(nèi)就可以看到骨細(xì)胞已經(jīng)長(zhǎng)進(jìn)到打印骨骼的孔隙里面”。目前，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，并于今年被正式批準(zhǔn)進(jìn)入臨床觀察階段。截止到昨天，已經(jīng)有近40位患者在簽署知情同意之后，植入了3D打印出來(lái)的“鋼筋鐵骨”，并接受定期追蹤檢查。參加人體試驗(yàn)者主要是頸椎病患者和髖關(guān)節(jié)病患者，在北醫(yī)三院接受脊椎人工椎體植入、頸椎的椎間融合器植入和人工髖臼植入手術(shù)。
　　
　　兩大優(yōu)勢(shì)有望替代傳統(tǒng)技術(shù)
　　
　　3D打印技術(shù)究竟有何神奇、以至于引起了骨科醫(yī)生的關(guān)注？對(duì)此，劉忠軍解釋，是因?yàn)榕c傳統(tǒng)技術(shù)相比，它擁有兩大優(yōu)勢(shì)。一個(gè)優(yōu)勢(shì)是，想做什么形狀的骨骼都可以。據(jù)了解，人體骨骼中形狀最怪異的要數(shù)頸椎第一節(jié)和第二節(jié)了，根本沒(méi)有正常的幾何形狀，如果醫(yī)生將患者這里的骨腫瘤切除，為了支撐和固定，他總要用一個(gè)內(nèi)植物來(lái)填充。“傳統(tǒng)的處理方法是，在切除骨骼的部位放入一個(gè)鈦網(wǎng)，然后從患者身體其他部位取出部分骨頭填充進(jìn)去，再用鋼板和鋼釘固定住，然后讓它慢慢生長(zhǎng)。”他通過(guò)長(zhǎng)期臨床觀察發(fā)現(xiàn)，這種填充方法并不理想，植入骨骼與周邊骨骼融合的時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)，而且在生長(zhǎng)的過(guò)程里面容易出現(xiàn)金屬塌陷等問(wèn)題。有了3D打印技術(shù)，醫(yī)生可以直接生產(chǎn)出同一形狀、體積的內(nèi)植物，填充到缺損部位里面，上下用螺釘固定，就非常牢固，這一點(diǎn)是以往工藝不可能做到的。
　　
　　打印骨骼第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，其表面布滿孔隙，它們像海綿一樣可以將周邊的骨頭吸引進(jìn)來(lái)，使真骨與假骨之間結(jié)成牢固的一體，患者骨骼能盡快康復(fù)。
　　
　　價(jià)格待定成本不高于傳統(tǒng)產(chǎn)品
　　
　　有患者擔(dān)心，3D打印鈦合金骨骼價(jià)格肯定不菲。對(duì)此，劉忠軍表示，目前3D打印骨骼還沒(méi)有確切價(jià)格，因?yàn)樗且粋€(gè)全新的工藝，定價(jià)會(huì)涉及方方面面，如機(jī)器成本、產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間、設(shè)計(jì)、手工等，目前說(shuō)不出一個(gè)精確價(jià)格。但是大體上，用3D打印技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品與傳統(tǒng)工藝產(chǎn)品相比，成本不會(huì)增加，甚至有可能降低，其價(jià)格不高于、甚至低于傳統(tǒng)產(chǎn)品價(jià)格。以人工椎體為例，現(xiàn)在臨床使用的人工椎體價(jià)格從1萬(wàn)到3萬(wàn)元不等。這意味著，3D打印骨骼的價(jià)格大概也就是這個(gè)價(jià)位。
　　
　　審批時(shí)間漫長(zhǎng)呼吁開(kāi)辟快速通道
　　
　　據(jù)了解，目前北醫(yī)三院脊柱外科所采用的內(nèi)植物90%都從國(guó)外進(jìn)口。雖然也有一小部分國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品，但也是仿制國(guó)外的一些設(shè)計(jì)，自主產(chǎn)品非常少。而北醫(yī)三院的情況代表了全國(guó)很多醫(yī)院骨科、脊柱外科的現(xiàn)狀。劉忠軍呼吁，對(duì)于創(chuàng)新性產(chǎn)品應(yīng)該有個(gè)快速審批通道，縮短審批周期，能讓它早一點(diǎn)進(jìn)入市場(chǎng)。
　　
　　據(jù)了解，因?yàn)樽鳛槿梭w內(nèi)植物，不管是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，其要求是非常嚴(yán)格的，一般要經(jīng)過(guò)很多的審批手續(xù)和醫(yī)生大量的研究，找出科學(xué)依據(jù)證實(shí)它在人體里面是無(wú)害的、可靠的，并且要比現(xiàn)有的治療手段更好，能夠提高療效，“只有拿到這些證據(jù)，才有可能進(jìn)入到臨床觀察，只有臨床觀察證實(shí)我們?cè)O(shè)計(jì)結(jié)果是確切的，才有可能成為正規(guī)的產(chǎn)品，為患者使用。”他說(shuō)。
　　
　　名詞解釋
　　
　　3D打印技術(shù)，是以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本，通過(guò)軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細(xì)胞組織等特殊材料進(jìn)行逐層堆積黏結(jié)，最終疊加成型，制造出實(shí)體產(chǎn)品。
　　
　　釋疑
　　
　　“打印”出的骨骼沒(méi)問(wèn)題
　　
　　但仍需半年臨床觀察
　　
　　被采訪人：北醫(yī)三院骨科主任及脊柱外科研究所所長(zhǎng)劉忠軍
　　
　　疑問(wèn)一：打印骨骼表面有孔隙，骨骼強(qiáng)度夠不夠？其保質(zhì)期大概是多少年？