近年來魂欺,日益加重的人口老齡化導(dǎo)致骨肌系統(tǒng)疾病發(fā)病率在全球范圍內(nèi)逐年提升,過半數(shù)老年人由于關(guān)節(jié)退行性病變而長期處于慢性疾病狀態(tài)。從宏觀角度來看子巾,患者已不滿足通過傳統(tǒng)骨科植入物來緩解疼痛及恢復(fù)基本的運(yùn)動功能,而是要最大限度地恢復(fù)其原有功能小压。
人口老齡化
以傳統(tǒng)人工關(guān)節(jié)為例线梗,同一款假體具備完全一致的解剖形態(tài),僅存尺寸差異。這種設(shè)計(jì)能滿足大規(guī)模生產(chǎn)仪搔,降低研發(fā)及生產(chǎn)成本姻眼,作為現(xiàn)代誕生標(biāo)志的Charnley人工關(guān)節(jié),就是統(tǒng)一設(shè)計(jì)的袄扛、一塊式的產(chǎn)品娄缴,其單一設(shè)計(jì)、流水線型生產(chǎn)及其使用模式桂付,的確有利于形成標(biāo)準(zhǔn)化的治療方案摊梯,提高工作效率,且能滿足多數(shù)患者的治療需要柱炼,但是處于人群分布偏兩端的患者卻成為了這一醫(yī)學(xué)模式的受害者糯敢。臨床工作中,常見假體尺寸或有幾何結(jié)構(gòu)不匹配的情形痒脊,此時(shí)醫(yī)生會往往根據(jù)假體形態(tài)來改造患者解剖結(jié)構(gòu)以保證手術(shù)的完成瞎弥,這種“削足適履”的手段,顯然有影響手術(shù)效果的風(fēng)險(xiǎn)驮觅。這樣會直接造成個(gè)體適配性差祝鞍、術(shù)中植入物和截骨面覆蓋不全或過度覆蓋。對于負(fù)重植入物而言闯捎,匹配性誤差會造成植入物滑動和受力異常椰弊,最終會造成植入物磨損,增加植入物松動的風(fēng)險(xiǎn)瓤鼻,導(dǎo)致術(shù)后患者承受疼痛并可能需要進(jìn)行翻修秉版,從長遠(yuǎn)來看,還可能造成人工關(guān)節(jié)使用年限縮短等茬祷。
Charnley傳統(tǒng)人工關(guān)節(jié)
現(xiàn)在國內(nèi)傳統(tǒng)的關(guān)節(jié)植入物半數(shù)以上來自歐美國家清焕,它們的設(shè)計(jì)完全按照西方人體解剖結(jié)構(gòu)特征,和國人差別較大祭犯。當(dāng)前國內(nèi)外的每種植入物的型號有限秸妥,全世界每年要為上百萬不同年齡、不同性別沃粗、不同種族粥惧、不同體型的病人置換破壞程度不一樣的關(guān)節(jié),所用的人工關(guān)節(jié)卻只有5~10個(gè)規(guī)格最盅,實(shí)在很難做到按照病人的骨骼特點(diǎn)“量體裁衣”突雪。所以過去醫(yī)生只能對骨骼進(jìn)行“削足適履”來獲得較好的匹配,但即便如此涡贱,仍有部分嚴(yán)重畸形的病人無法選擇到合適的假體捉瘟。
國內(nèi)外傳統(tǒng)植入物
3D打印骨科植入物與傳統(tǒng)植入物相比旁班,它有能力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品個(gè)體化快速生產(chǎn)。個(gè)體化生產(chǎn)醫(yī)療器械并不是醫(yī)生的別出心裁铲锭,而是每一位患者所需要的“那一個(gè)”植入器材各不相同职菜,患者的個(gè)體解剖特征或缺損部位的差異性決定了需要“按需生產(chǎn)、按需供貨”欲华。就骨科植入物而言兰险,3D打印技術(shù)展示了傳統(tǒng)工藝無法比擬的技術(shù)優(yōu)勢:第一,可以根據(jù)人體骨骼缺損形態(tài)隨意塑形天殉,通過患側(cè)反求技術(shù)或健側(cè)鏡像轉(zhuǎn)換制作出與原局部解剖形態(tài)一致的假體植入物脚培,盡可能恢復(fù)患者骨骼的外觀和功能。第二靡鞭,關(guān)節(jié)假體植入物可聯(lián)合多孔仿生技術(shù)纺围,使植入物不僅具有精確的三維空間結(jié)構(gòu),其內(nèi)部微孔結(jié)構(gòu)還具有極好的生物相容性蜘辕,有利于細(xì)胞的黏附和增殖僧旬,使活體骨與假體牢固地結(jié)合起來,促進(jìn)骨組織修復(fù)逼庞。第三蛇更,可打印出具有組織活性且解剖結(jié)構(gòu)完全與人體匹配的工程骨。
3D打印技術(shù)根據(jù)患者的實(shí)際情況進(jìn)行個(gè)性化定制赛糟,提高了內(nèi)植入物與受區(qū)的匹配度派任,以符合解剖及生物力學(xué)的需求,滿足不同運(yùn)動習(xí)慣璧南、性別掌逛、人種和職業(yè)的個(gè)性化需要。相關(guān)研究表明司倚,在骨盆惡性腫瘤的切除與重建治療中颤诀,通過對殘留骨盆結(jié)構(gòu)進(jìn)行個(gè)體化半骨盆假體的設(shè)計(jì),使得個(gè)體化假體完美匹配殘留結(jié)構(gòu)对湃,能夠?qū)崿F(xiàn)患者術(shù)后最優(yōu)化功能重建。
據(jù)小編了解遗淳,華鈦三維與南方醫(yī)院脊柱骨外科聯(lián)合世界頂級金屬材料及3D打印科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的增材制造研究中心從2017年10月份開始籌備拍柒,進(jìn)行了一個(gè)多月的個(gè)性化鈦合金3D打印工藝研究,先后設(shè)計(jì)了100多個(gè)方案止既,制作了數(shù)十個(gè)植入物的術(shù)前模型進(jìn)行研討柔朽。終于在2018年2月7日,成功實(shí)施世界第一例3D打印個(gè)性化“人工椎體/椎間盤一體化”植入手術(shù)核瘤,不僅保住了病人的脊椎精杜,還保住了其日后的活動能力穗阐。這次手術(shù)的成功,標(biāo)志著中國的3D打印植入物技術(shù)在骨科醫(yī)療領(lǐng)域達(dá)到世界先進(jìn)水平澳缴。
世界第一例3D打印個(gè)性化“人工椎體/椎間盤一體化”病人(右二)在術(shù)后3個(gè)月返院檢查并與華鈦三維高管及南方醫(yī)院脊椎骨科副主任鄭明輝教授(左一)合影
華鈦三維3D打印個(gè)性化人工椎體
獲悉華鈦三維專利產(chǎn)品3D打印人工椎體對比傳統(tǒng)植入物優(yōu)勢在于:
病人術(shù)前模型及3D打印個(gè)性化金屬植入物
1:其結(jié)構(gòu)為海綿狀的微孔結(jié)構(gòu)結(jié)合拓?fù)淇蚣芙Y(jié)構(gòu)能莫,這種內(nèi)嵌拓?fù)淇蚣芙饘佟肮切×骸保扔欣谙噜徴<棺档墓羌?xì)胞長入其中烧晤,最終實(shí)現(xiàn)骨融合妇愉,又保證了椎體的整體力學(xué)性能;
內(nèi)嵌拓?fù)淇蚣芙饘佟肮切×骸?/p>
2:椎體后方設(shè)計(jì)U型板狀結(jié)構(gòu),加大脊柱中柱的支撐力愈樱,其上的凹陷部避免壓迫硬脊膜囊芳企、脊髓、神經(jīng)根初之,同時(shí)造过,U型板狀結(jié)構(gòu)的兩側(cè)邊加大3D打印人工椎體穩(wěn)定性及支撐力度,U型板狀結(jié)構(gòu)在手術(shù)時(shí)便于3D打印人工椎體放入人體內(nèi)而不易損傷脊髓扎唾、神經(jīng)根及周圍軟組織召川。
U型板狀結(jié)構(gòu)
3:U型板狀結(jié)構(gòu)兩側(cè)設(shè)有一對釘孔,其內(nèi)部可擰入椎弓根螺釘用于通過后方連接固定稽屏,使人工椎體連接更加牢固扮宠。
4:釘孔下方設(shè)計(jì)的斜型凹槽,其位置設(shè)置符合脊柱神經(jīng)根走向狐榔,同時(shí)斜型凹槽的尺寸設(shè)計(jì)則避免了對通過斜型凹槽處的神經(jīng)的壓迫及損傷坛增。
U型板狀結(jié)構(gòu)兩側(cè)釘孔、釘孔下方設(shè)計(jì)的斜型凹槽
廣州華鈦三維朱獻(xiàn)文董事長透露薄腻,目前第三例3D打印個(gè)性化“人工椎體/椎間盤一體化”植入手術(shù)已經(jīng)處于準(zhǔn)備階段收捣。華鈦三維骨科研究院研制的3D打印人工椎體未來將給更多處于病痛中的患者帶來福音。同時(shí)庵楷,產(chǎn)品國產(chǎn)化后還將打破國外產(chǎn)品對高端市場的壟斷罢艾,降低患者的醫(yī)療支出,并對推動整個(gè)3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義尽纽。
廣州華鈦三維董事長朱獻(xiàn)文
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