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皓天鑫
【中國(guó)智能制造網(wǎng) 本站原創(chuàng)】2017年，成長(zhǎng)迅速的3D打印骨植入物在臨床上取得多項(xiàng)成功，解鎖了越來(lái)越多的骨科手術(shù)。與此同時(shí)，科研機(jī)構(gòu)與醫(yī)療用品巨頭齊齊發(fā)力，實(shí)現(xiàn)眾多技術(shù)突破，其中一部分具有里程碑意義。這些鼓舞人心的成果預(yù)示著更多骨病患者將擁有光明未來(lái)。
生物3D打印是增材制造產(chǎn)業(yè)受關(guān)注的前沿領(lǐng)域之一，這不僅是由于該領(lǐng)域黑科技頻出，更是因?yàn)槠渑c醫(yī)療行業(yè)關(guān)系十分密切，對(duì)我們的身體健康乃至生命安全正產(chǎn)生日益深遠(yuǎn)的影響。
3D打印骨植入物則是生物3D打印中發(fā)展快的分支之一，在大部分生物3D打印產(chǎn)品還停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段時(shí)，它已大踏步走向臨床實(shí)踐，為拯救病患做出了實(shí)質(zhì)貢獻(xiàn)。剛剛與我們揮別的2017年，3D打印骨植入物又取得了哪些鼓舞人心的成果呢？和小編一起來(lái)回顧吧！
2017，他們因3D打印骨植入物重獲新生
2017年2月，印度Medanta The Medicity醫(yī)院利用3D打印鈦?zhàn)倒侵亟ú糠旨怪?，有效填補(bǔ)了節(jié)頸椎和第四節(jié)頸椎之間的空白，讓一位患有脊柱結(jié)核的32歲婦女再獲行走能力。這是印度次進(jìn)行這類(lèi)手術(shù)，手術(shù)進(jìn)行了10小時(shí)。
同在2月，英國(guó)沃里克郡的一名男子接受了定制3D打印鈦胸骨和肋骨植入手術(shù)。據(jù)了解，他是英國(guó)個(gè)，同時(shí)也是第二個(gè)接受這種手術(shù)的患者。鈦的優(yōu)勢(shì)在于，它具有更強(qiáng)的抗感染能力，且重量輕、堅(jiān)固耐用。此外，由于它能完全復(fù)制缺陷，手術(shù)操作時(shí)間會(huì)隨著插入而減少。它也能提供更好的美容效果。
6月，我國(guó)西安唐都醫(yī)院胸腔外科利用新型聚醚醚酮(PEEK)材料，為一名胸壁腫瘤患者成功3D打印并置換了肋骨。PEEK材料與近幾年流行的鈦合金材料相比有質(zhì)的改變，它具有非常優(yōu)越的生物相容性，耐熱等級(jí)高、耐輻射、耐化學(xué)腐蝕，抗沖擊性能和抗疲勞性能良好。該手術(shù)是例3D打印PEEK肋骨植入術(shù)，標(biāo)志著3D打印PEEK材料進(jìn)入臨床應(yīng)用。
也是在6月，荷蘭阿姆斯特丹OLVG醫(yī)院成為荷蘭個(gè)將3D打印髖骨成功植入患者體內(nèi)的醫(yī)療機(jī)構(gòu)。該院矯形外科醫(yī)生將3D打印鈦板植入一個(gè)13歲女孩的臀部，從而使她獲得正常人的行為能力。這名女孩也因此成為荷蘭擁有3D打印植入物的幸運(yùn)兒。
8月，一名患有肋骨腫瘤的7歲男孩在西安唐都醫(yī)院接受了有3D打印參與的胸壁重建手術(shù)，他的部分原生肋骨被切除，代之以能夠隨著身體生長(zhǎng)發(fā)育而變長(zhǎng)的3D打印人造骨和鈦合金肋骨。這些植入物抗壓能力跟人體骨骼一樣強(qiáng)，同樣能夠起到保護(hù)內(nèi)臟的作用。
2017，這些技術(shù)突破即將改變未來(lái)
1月，愛(ài)爾蘭國(guó)立大學(xué)與英國(guó)3D打印公司3T RPD合作研發(fā)出一種3D打印骨植入物，它有一個(gè)復(fù)雜的、由數(shù)百個(gè)小鈦?zhàn)M成的表面結(jié)構(gòu)，使得植入物的使用壽命進(jìn)一步延長(zhǎng)。這一新發(fā)明彌補(bǔ)了傳統(tǒng)骨植入物的一個(gè)嚴(yán)重缺陷，即與原生骨銜接不牢。這種獨(dú)特結(jié)構(gòu)提供了更好的初期固定，有望讓骨植入物產(chǎn)業(yè)以更開(kāi)放的姿態(tài)擁抱3D打印。
3月，瑞典查爾姆斯理工大學(xué)和薩爾格學(xué)院成功地讓3D打印人體軟骨細(xì)胞在老鼠身上存活并生長(zhǎng)。研究人員用CELLINK生物打印機(jī)制作了混合有人體軟骨細(xì)胞的水凝膠3D打印組織，并將其植入老鼠身體。此后，該軟骨組織不僅存活下來(lái)，還繼續(xù)生長(zhǎng)并血管化，形成了自己的血管。此項(xiàng)研究意義非凡，它表明3D打印干細(xì)胞可以在活體中生長(zhǎng)并形成軟骨。
5月，韓國(guó)理工大學(xué)和加通大學(xué)在其新的組織工程研究中使用了微型3D打印技術(shù)。作為一個(gè)概念證明，研究人員使用由藍(lán)光驅(qū)動(dòng)的微立體光刻技術(shù)來(lái)3D打印骨細(xì)胞支架。之后，支架被放入生物反應(yīng)器中，讓細(xì)胞生長(zhǎng)增殖。生物反應(yīng)器內(nèi)模擬血流環(huán)境，并通過(guò)引入磁場(chǎng)來(lái)刺激和加速細(xì)胞增殖。增殖速度的提升有望減少創(chuàng)建骨組織花費(fèi)的時(shí)間，降低樣品的失敗與損失風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而節(jié)省骨頭替換手術(shù)的費(fèi)用。
8月，丹麥研究人員取得生物3D打印重大突破——有史以來(lái)次，3D打印骨植入物成功“欺騙”宿主身體，讓其“相信”植入物是真正的骨骼。這根“行騙成功”的3D打印骨植入物被置于一只老鼠的顱骨中，成功與宿主組織長(zhǎng)成一體而沒(méi)被排斥，進(jìn)而形成了骨髓?；铙w對(duì)3D打印骨植入物的接受是一個(gè)重大進(jìn)步。該植入物由與真實(shí)骨頭相似的人造骨頭材料制成。接下來(lái)，研究人員想在豬身上嘗試類(lèi)似的3D打印植入物。這種人造骨材料的所有組成元素已獲批準(zhǔn)，可用于人體。如果在豬身上試驗(yàn)成功，就有望在人身上試驗(yàn)，未來(lái)或?yàn)轭M骨癌、骨質(zhì)疏松患者的治療提供幫助。
8月，澳大利亞科廷大學(xué)與珀斯醫(yī)院、St John of God Subiaco醫(yī)院合作，開(kāi)發(fā)了一種3D打印設(shè)備，有益于嚴(yán)重骨折或骨質(zhì)疏松患者的術(shù)后恢復(fù)，尤其是脊柱手術(shù)的術(shù)后恢復(fù)。該研究涉及開(kāi)發(fā)一種可擴(kuò)展的接骨螺釘，由醫(yī)用級(jí)鈦3D打印而成。這種螺釘能夠提供比傳統(tǒng)螺釘更強(qiáng)的骨固定。
12月，美國(guó)馬里蘭大學(xué)研制出中耳受損部位的定制3D打印小骨假體替代品，可以改善聽(tīng)力損傷患者的治療。這種假體還可用于在病理中耳所遇到的普遍性解剖學(xué)變異，能通過(guò)提高匹配度降低手術(shù)后的假體置換率，同時(shí)節(jié)省手術(shù)時(shí)間。
2017大企業(yè)動(dòng)態(tài)：強(qiáng)生發(fā)力3D打印半月板研究
1月，在生物3D打印和組織工程領(lǐng)域享有很高度的加拿大生物技術(shù)公司Aspect Biosystems宣布與強(qiáng)生子公司、醫(yī)療保健專(zhuān)家DePuy Synthes Products達(dá)成一項(xiàng)研究合作，雙方將致力于把生物3D打印以一種全新方式呈現(xiàn)在人們面前。他們計(jì)劃用Aspect的“打印機(jī)上的實(shí)驗(yàn)室”生物3D打印平臺(tái)來(lái)研制適用于手術(shù)治療的3D打印膝蓋半月板，力爭(zhēng)在臨床層面為患者提供幫助。
總評(píng)
2017年，3D打印骨植入物在多臺(tái)骨科手術(shù)中實(shí)現(xiàn)了自己的次，進(jìn)入人體承擔(dān)起生理職能。材料方面，除了鈦合金在實(shí)戰(zhàn)中經(jīng)受住了一次又一次考驗(yàn)，PEEK材料也異軍突起，為3D打印骨植入物的制作提供了一個(gè)新選擇。世界多國(guó)科研機(jī)構(gòu)與大型醫(yī)療科技公司雙向發(fā)力，催生出眾多技術(shù)創(chuàng)新成果，其中一些具有里程碑意義?？梢灶A(yù)見(jiàn)，3D打印骨植入物將在2018年迎來(lái)更大規(guī)模的臨床應(yīng)用，造福更多骨病患者。
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