3D列印骨科植入物十年後會鬆動？看荷蘭高校是怎麼解決這個問題的

鬆動是影響骨科植入物（尤其是臀部植入物）長期有效性的主要問題之一。 到2020年， 全球的髖關節植入物數量預計將達到250萬個， 但憑藉目前技術， 其中約有10%會在未來10年內出現明顯鬆動。 幸運的是， 這個問題已經被荷蘭代爾夫特理工大學（TU Delft）解決了 — 他們研製出了一種新的生物材料， 然後用它和另一種傳統材料列印出了更不易鬆動的植入物。

傳統的植入物， 會出現明顯鬆動

3D列印植入物，

不易鬆動

這種新材料的主要特點是具有負的泊松比。 這就意味著在被拉伸時， 它在垂直於施加力的方向上會變厚， 而不是像傳統材料一樣變薄。

材料微觀演示

“用這種材料和鈦3D列印出的簡答幾何形狀在壓力下展現出了獨特的機械性能。

這就令其適合於性質相反的材料一起使用， ”TU Delft團隊領頭人Amir Zapdoor解釋說， “比如， 當一個植入了髖關節假體的患者走路時， 假體便會受到各種力的作用。 但如果一側的壓力過大， 假體便有可能鬆動與骨頭脫離。 這無疑是我們最不希望看到的。 ”

新的3D列印髖關節植入物將新舊兩種材料結合到了一起。

這就令其具備了雙重泊松比， 可以在被植入後讓周圍的骨骼更好地生長， 並且可以被固定得更加牢固。 同時， 其受到的非自然力也會減小， 使得其更不易被侵蝕。

對這種新型植入物的臨床測試尚未展開。 到目前為止所進行的實驗涉及對模擬骨樣材料（具有骨的機械特性的特殊泡沫）包圍的植入物的垂直壓縮，

類似於將施加在人體植入物上的應力。 在這種壓力下， 新型植入物將會膨脹， 導致兩側的骨周圍受到壓迫。

TU Delft團隊表示， 接下來他們會更多地探索新材料的性質， 與其它學術醫院密切合作。

3D智慧灣點評

人體的骨科結構十分複雜， 傳統技術難以重現三維複雜的人體， 而3D列印技術能夠滿足醫療領域精准、複雜、量身定制的要求。

在這個發展過程中， 3D列印也會遇到很多技術瓶頸， 但我們驚喜地發現， 這些問題正在被逐一攻破。 3D列印在醫療行業中的發展不可能一帆風順， 但同時不可能因為存在這些困難而駐足不前。