世界第一例3D打印个性化“人工椎体椎间盘一体化“植入手术成功实施

2018年2月7日华钛三维与南方医院脊柱骨外科联合澳大利亚技术科学与工程院吴鑫华院士领导的莫纳什大学增材制造研究中心合作的世界第一例3D打印个性化“人工椎体/椎间盘一体化“植入手术成功实施。

这次手术是南方医院联合澳大利亚技术科学与工程院吴鑫华院士领导的莫纳什大学增材制造研究中心合作的世界第一例3D打印个性化"人工椎体/腰间盘一体化"植入手术。南方医院脊椎及骨病外科郑明辉副主任医师在岭南名医陈建庭主任和朱青安教授指导下，与澳大利亚莫纳什大学增材制造研究中心主任吴鑫华院士团队进行了一个多月的个性化钛合金3D打印工艺研究,成功打印出符合病人要求的人工椎体/腰间盘一体化"植入物。这次手术的成功,标志着中国的3D打印植入物技术在骨科医疗领域达到世界先进水平。

据了解，病人因脊椎肿瘤而坐睡不安，非常痛苦。而脊椎前有血管，后有神经，手术面临着很大的风险。但是作为本次手术主刀医生的郑明辉表示，这次”人工椎体/腰间盘一体化”的设计综合了南方医院脊椎及骨病外科多年的脊柱肿瘤手术的丰富经验，结合了病人的特殊情况，并由世界顶级的金属3D打印专家吴鑫华院士团队打印，对手术成功充满信心。

为了更好的完成手术，陈建庭主任、郑明辉副主任医师等骨科专家从2017年10月份开始筹备该手术。考虑到每一个病人的脊椎形状都存在差异，骨科专家认为用一个现成的标准植入物不大可能匹配病人的生理参数。医学专家和3D打印专家根据病人脊柱的CT扫描数据，为病人的脊柱建立了精准的3D图像。根据这个图像，治疗团队就能够设计并定制出属于病人的个性化植入物。为了使个性化定制的人工椎体与病人椎体之间更好的融合，手术实施前治疗团队先后设计了100多个方案，制作了数十个植入物的术前模型进行研讨。事实证明，手术最终使用的植入物是最适合手术和病人身体情况的。

郑明辉医生表示，该3D打印人工椎体特殊之处在于其海绵状的微孔结构结合拓扑框架结构。这种内嵌拓扑框架金属“骨小梁”，既有利于相邻正常脊椎的骨细胞长入其中，最终实现骨融合，又保证了椎体的整体力学性能。

利用3D打印技术生产出来的人工椎体是完全按照患者的解剖结构完成脊椎结构重建及固定的， 装上一枚精准的、个性化的人工脊椎，患者康复后完全可以正常地生活和工作。过去这种手术常常是使用钛网内填入自体或异体碎骨作为椎体间支撑材料，但钛网一旦移位压迫脊髓，患者就会有瘫痪的风险。这次手术中的脊椎植入物内部具有经过力学优化设计的晶格结构，比传统钛网具有更强的承重力，金属3D打印可以直接制造出这样的复杂结构。

最终在经历近八个小时后，病人的家属终于等到了好消息：人工椎体/椎间盘一体化金属植入物成功植入，手术顺利。由于病人术中出血量小，生命体征平稳，他不用进入ICU观察，直接回到了普通病房。 “现在我们都很高兴，成功做出了世界首例人工椎体/椎间盘一体化金属植入物，病人今后可以与常人一样工作和生活。”郑明辉医生说。