中國完成全球首例個性化3D列印鉭金屬墊塊植入的全膝關節翻修手術

近日，陸軍軍醫大學附屬西南醫院關節外科完成全球第一例個體化3D列印鉭金屬墊塊修復巨大骨缺損膝關節翻修手術。接受手術的是一位84歲老人，預計術後4至6天就可出院進行後續康復治療、訓練。

據瞭解，該手術基於主刀醫生、西南醫院關節外科主任楊柳教授主持的國家重點研發計畫——“個性化多孔鉭植入假體粉床電子束增材製造關鍵技術和臨床應用”專案。該專案是西南醫院關節外科與湖南康美三維醫療器械有限公司合作，成功生產出鉭金屬3D列印骨缺損墊塊，並成功完成全球第一例AORI III型巨大骨缺損膝關節翻修手術。

楊柳介紹，全膝關節置換術是治療終末期膝關節疾病的最有效的方法之一，可減輕疼痛、恢復關節功能，提高患者生活品質。但術後感染、無菌性鬆動、骨溶解等併發症對關節周圍骨質造成大量的缺失，由於骨缺損的形態千差萬別，尤其對於巨大骨缺損填充修補，一直是臨床上的難題，傳統的骨水泥、異體或自體骨植骨等技術均存在各種問題，影響假體穩定性和壽命，而成品的金屬墊塊往往不能有效填充形態各異的巨大骨缺損，近幾年來，電腦輔助設計+3D列印的個性化移植物處理人工關節翻修術中的巨大骨缺損成為了熱點技術話題，但是目前學界所報導的金屬置入物均以鈦合金為主，

而理論上鉭金屬具有更佳的生物相容性和骨長入效果，但鉭金屬因其融點非常高（超過3000攝氏度），列印技術要求高一直是各路“醫林好漢”所望塵莫及的。

術前通過對患者進行精准的三維CT掃描獲得骨骼正常和缺損的資料，利用三維重建系統，在電腦上建立患者骨骼形態，比對正常側，模擬假體植入，依託關節外科實驗室已經開展的3D列印類比臨床經驗，根據病人術前缺損骨骼狀態及醫工協作的討論方案， 3D列印重建出病人骨骼模型，通過“ITI（Image To Implant）”醫生-工程師的醫工交互平臺反復修改設計方案，並與湖南康美三維醫療器械有限公司為患者量身定制出修補嚴重骨缺損的專屬3D列印鉭金屬墊塊。

2017年11月21日12時32分手術按預期設計方案圓滿順利完成。

正是由於醫院與公司、醫工合作為患者量身定制的3D列印鉭金屬補塊良好的貼合度和表面粗糙度完美填充了巨大骨缺損，確保了骨缺損後鉭金屬假體植入的初始穩定性，表面粗糙多孔的金屬骨小梁設計又可以使自體骨很快長入金屬孔隙內，從而獲得假體與自體骨的長期穩定，手術的操作流程大大簡化，手術時間大幅縮減，並減少了手術併發症，也使得假體植入後的長期穩定性得到有效保證。