全球首例!医工合作个性化定制 “3D打印”为坏死骨头换“梁”

2019-04-16 08:50:54 [来源:华声在线] [作者:李琪 王洁] [编辑:潘华]
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▲这是钽金属3D打印的“梁”。

▲手术后第二天,谭先生就站起来了。 通讯员 供图

华声在线4月15日讯 左脚搭在右腿上,右腿又搭在左腿上,病床上轻松完成这些动作,今天出院的谭先生有些激动。因为股骨头坏死,他一度被医生建议做关节置换手术,可如今中南大学湘雅医院骨科医生在他髋关节内植入了一根钽金属,不但保住了这个关节,不久后他或许又可以行动自如了。

据介绍,谭先生接受的这个由国内团队自主创新研发的3D打印个性化定制仿生骨小梁多孔钽金属支架植入手术,在世界范围内尚属首例,打破了国外的技术垄断。

医工合作个性化定制

钽金属“房梁”

2018年冬天开始,谭先生经常感觉腰背疼痛,辗转好几家医院被确诊为II期股骨头坏死,当地医生建议他做关节置换手术。39岁的谭先生希望保住自己的髋关节,于今年3月找到了湘雅医院骨科主任胡懿郃教授。

胡懿郃教授表示,谭先生股骨头里面的“房梁”骨小梁结构发生了损伤,但“房顶”还未发生塌陷,对于这种早期的、青壮年的患者来说,保髋治疗是首选,这就需要用新的“房梁”来支撑,保持“房顶”不掉下来。

谭先生股骨头的新“房梁”,是胡懿郃教授团队自主研发的最新“秘密武器”——3D打印仿生骨小梁多孔钽金属支架。这一产品是国家重点研发计划“3D打印个性化植入器械临床应用研究与推广”的成果,由中南大学粉末冶金国家重点实验室和湘雅医院骨科共同通过产学研医平台和医工结合方式研发。

在胡懿郃教授的指导下,湘雅医院骨科医师、生物医用材料博士后雷鹏飞组织医工交互团队通过精心设计和3D打印技术,为谭先生个性化定制了一根钽金属“房梁”。胡懿郃教授表示,通过与算法工程师紧密合作,根据谭先生骨小梁不规则的结构来设计,比起进口的钽金属棒规则的“蜂巢”型结构,弹性模量和表面摩擦系数与人体松质骨更为接近,可以更好地伪装成骨小梁,诱导骨长入。

几分钟抵达病灶

半小时完成手术

为确保“房梁”植入精准,雷鹏飞博士后运用3D打印技术制造了一个“双导向”手术导板,既可以精准定位手术入口和路线,又可以直达病灶。而在手术导板的指引下,“我们仅仅几分钟就到达病灶,将股骨头内坏死的骨质从进针通道内取出,再植入钽金属棒,整个手术时间不到半个小时。”

4月9日,谭先生接受手术,术后第二天他就站起来了。

胡懿郃教授表示,股骨头坏死是进展性的,目前发病机制不明,也没有有效的根治方法。对于年轻的股骨头坏死早期患者,希望能通过新的材料和手术方法,尽量保住他们的髋关节,延缓股骨头坏死的速度,避免患者过早接受髋关节置换术。如果骨头生长情况好,患者甚至可以不用接受髋关节置换术。

■三湘都市报·华声在线记者 李琪 通讯员 王洁

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