劉忠軍主任現(xiàn)場(chǎng)演示3d技術(shù)打印出的骨骼是如何植入人體脊椎的。
昨日,3d打印這種“魔幻”技術(shù)正走進(jìn)我們的生活。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,北大第三醫(yī)院正研究運(yùn)用3d打印技術(shù)治病救人。截至目前,已有50多位患者在簽署知情同意書(shū)后植入了3d打印出來(lái)的鈦合金“骨骼”。
專(zhuān)家表示,未來(lái)患者的假耳、假肢都可用3d打印機(jī)打印出來(lái)。
打印一節(jié)脊椎需幾小時(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(mǎn)孔隙,看上去很不起眼。但劉忠軍說(shuō),這都是3d打印機(jī)打印出來(lái)的人體骨骼,目前已研發(fā)了幾十個(gè)品種。它們代表著骨科手術(shù)治療即將進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代。
北醫(yī)三院并未擁有3d打印機(jī)器,目前這臺(tái)機(jī)器在一家公司里?!搬t(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?!?/p>
劉忠軍說(shuō),骨骼打印流程主要包括: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。
有望替代傳統(tǒng)技術(shù)
北醫(yī)三院第一例植入脊柱鈦合金“骨骼”的患者手術(shù)已經(jīng)有半年時(shí)間了。
劉忠軍說(shuō):“從我們跟蹤檢查結(jié)果來(lái)看,治療效果很好?!?/p>
劉忠軍說(shuō),與傳統(tǒng)技術(shù)相比,3d打印的鈦合金“骨骼”有兩大優(yōu)勢(shì)。一是想做什么形狀的“骨骼”都可以。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,該類(lèi)植入物帶有可供骨頭長(zhǎng)入的孔隙,相鄰骨頭在生長(zhǎng)的過(guò)程中會(huì)進(jìn)入孔隙,使真骨與假骨之間結(jié)成一體,患者骨骼能盡快康復(fù)。”
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。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。
醫(yī)學(xué)3d審批亟待提速
那么這項(xiàng)技術(shù)何時(shí)能在臨床廣泛應(yīng)用?劉忠軍說(shuō):“如果順利的話,預(yù)計(jì)需要1年至2年左右?!?/p>
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。雖也有一小部分國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品,但也是仿制國(guó)外的設(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)有快速審批通道,縮短審批周期。
因?yàn)樽鳛槿梭w內(nèi)植物,其要求非常嚴(yán)格,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。”他說(shuō)。對(duì)話
打出的骨骼硬度沒(méi)問(wèn)題
記者:打印骨骼強(qiáng)度夠不?保質(zhì)期大概是多少年?
劉忠軍(北醫(yī)三院骨科主任):是鈦合金材料,與我們以往用的材料完全一樣。截至目前,我們的臨床研究表明,打印骨骼的強(qiáng)度是沒(méi)問(wèn)題的。關(guān)于保質(zhì)期方面,幾十年來(lái),臨床實(shí)踐已證實(shí)鈦合金屬內(nèi)植物可以與人體組織長(zhǎng)期和平共處。
記者:按照正常審批程序,這項(xiàng)技術(shù)何時(shí)能在臨床廣泛應(yīng)用?
劉忠軍:還沒(méi)把握。這個(gè)過(guò)程非常漫長(zhǎng),充滿(mǎn)變數(shù),三五年出一個(gè)產(chǎn)品算快的了。
病例
62歲骨科女患者植入3d骨骼
62歲女性,頸椎病患者,由于椎間盤(pán)突出韌帶壓迫脊髓,造成癱瘓癥狀。
醫(yī)生在為她做椎間盤(pán)減壓術(shù)以后,以往的做法是,放入一個(gè)鈦網(wǎng),把填充物放進(jìn)去。而這個(gè)病例,醫(yī)生采取了新的技術(shù),在頸椎椎體之間,放一個(gè)支撐物,這個(gè)支撐物就是3d打印骨骼,利于假骨與真骨之間的融合,避免發(fā)生填充物塌陷。
前天,該患者已經(jīng)出院回家,在她的x光片上,還看不到自體骨頭長(zhǎng)進(jìn)打印骨骼的孔隙里。據(jù)醫(yī)生介紹,手術(shù)以后患者需定期回醫(yī)院接受相應(yīng)的檢查,并且要與傳統(tǒng)治療方法進(jìn)行比較,最后形成觀察報(bào)告,上交藥監(jiān)局審批。
3d技術(shù)又獲突破:打印腎臟
美國(guó)維克森林大學(xué)科學(xué)家已用一臺(tái)3d打印機(jī)制造出一個(gè)腎臟原型。目前他們正用3d打印技術(shù)制造出用于培育人體細(xì)胞的腳手架,從而制造包括耳朵和鼻子在內(nèi)、看似真實(shí)的面部特征。
在其他實(shí)驗(yàn)室中,科學(xué)家正為制造人和豬的心臟、肺、肝臟和腎的體內(nèi)腳手架尋找方法,他們的最終目標(biāo)是為患者提供量身定做的器官替代品。
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。
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