您的位置:首頁>科技>正文

北醫三院骨科主任劉忠軍:最初嘗試用3D列印,我想了一個土辦法

提起3D列印, 本來它跟我們骨科醫生或者其他科的醫生並沒有直接的關係, 它完全是一個工業上新的技術, 工業上把它叫做“增材製造”,

它是一種特殊的工藝。 那為什麼和我們臨床醫生發生了聯繫?

我們醫生在日常工作中, 需要不斷研究疾病的診斷和治療, 在這個過程中會碰到很多難題。 隨著技術的發展, 疾病的治療手段也在不斷改進, 有些以往不能治療的疾病已經可以得到很好的治療, 但還是有很多難題沒有解決。 在骨科領域, 尤其是在脊柱腫瘤的治療方面, 還面臨著許多問題。

脊柱腫瘤被公認為是骨科領域的疑難重症。 最初, 大家對脊柱腫瘤採取的是放棄的態度, 因為這個位置的腫瘤沒有辦法切除乾淨, 即便做了手術, 效果也不會很好。 但是, 疾病總是要去攻克, 我們看到這樣的病人總是要去救治, 這是醫生的職責和使命, 所以這些年來我們一直致力於脊柱腫瘤的研究。

在2007年前後, 金屬材料的3D列印問世了。 醫生的優勢是瞭解疾病, 知道這個疾病該怎麼治, 以及我們在手術過程中需要什麼樣的內植物, 幫助病人解決問題, 但我們不會畫圖紙, 也沒有工程學方面的技能。 後來, 我想了一個土辦法, 用橡皮泥把我想要的形態捏出來, 這樣工程師就容易理解了。 這種簡單直觀的方法果然奏效, 工程師一看, 就理解了。 經過幾個回合的交流, 我們所需要的人工樞椎就被列印了出來。

列印出來我們所需要的形狀, 同時也列印出我們所需要的微孔。 這個內植物不僅可以和病人脊柱的解剖結構相適應, 而且能讓相應的骨組織和它結合到一起, 這樣就很完美了。

我們後來設計的人工樞椎就考慮到3D列印的這兩個優勢, 既有微孔, 也和解剖形態完全契合。

3D列印, 不僅可以使有些我們以往治療不了的疾病獲得很好的治療, 還可以完善一些技術, 使我們在診斷和治療上有所改進, 提高療效。

實際上, 這個問題和學術也是有聯繫的。 我們在醫學領域的學術和研究, 最終的目標都是為了使病人得到更好的治療, 使療效得到進一步提高。

從2009年到現在, 我們通過對3D列印技術的研究發現, 不僅僅從臨床角度, 從基礎研究角度, 3D列印技術也有很高的學術價值。 因為,

3D列印出的產品是帶微孔的, 可實現骨癒合、骨融合。

骨融合是骨科領域幾十年來大家一直致力研究解決的問題之一, 3D列印這種內植物和骨頭的結合, 意味著與以往的結合方式相比, 發生了革命性的變化。 以往的融合是靠我們在局部植骨, 在鈦網裡填充上自體骨(就是取自病人非重要部位的一些結構, 一般是從髂骨上取下一些骨質填充到鈦網裡邊);或者就是異體骨,把它填充到內植物裡,讓它和相鄰的骨頭實現融合,這是最傳統的融合方式。3D列印技術是通過微孔,使內植物本身和相鄰的結構融合。這是理念上、技術上的突破,學術價值非常高。

未來,我們還會有一系列的研究:金屬孔隙的最佳大小是多大?現在金屬孔隙可以實現和骨融合,如果我們在內植物表面做一些改進,讓它加上我們已知的、更易促進骨融合的塗層,比如說鈣、磷、稀有金屬等,是不是可以使骨頭長得更快,實現更早期的融合?是不是可以在孔隙中填充上相應治療藥物,比如說治療骨質疏鬆、抗腫瘤、抗結核、抗感染的藥物等等。

所以,接下來還有巨大的研究空間。這些研究不僅能使我們解決現實的臨床問題,也能夠讓臨床研究和學術研究大大向前推進。學術意義也非常大。

文 | 北醫三院骨科主任 劉忠軍

一般是從髂骨上取下一些骨質填充到鈦網裡邊);或者就是異體骨,把它填充到內植物裡,讓它和相鄰的骨頭實現融合,這是最傳統的融合方式。3D列印技術是通過微孔,使內植物本身和相鄰的結構融合。這是理念上、技術上的突破,學術價值非常高。

未來,我們還會有一系列的研究:金屬孔隙的最佳大小是多大?現在金屬孔隙可以實現和骨融合,如果我們在內植物表面做一些改進,讓它加上我們已知的、更易促進骨融合的塗層,比如說鈣、磷、稀有金屬等,是不是可以使骨頭長得更快,實現更早期的融合?是不是可以在孔隙中填充上相應治療藥物,比如說治療骨質疏鬆、抗腫瘤、抗結核、抗感染的藥物等等。

所以,接下來還有巨大的研究空間。這些研究不僅能使我們解決現實的臨床問題,也能夠讓臨床研究和學術研究大大向前推進。學術意義也非常大。

文 | 北醫三院骨科主任 劉忠軍

Next Article
喜欢就按个赞吧!!!
点击关闭提示