西京医院完成3D打印钽金属人工椎体临床应用研究
近日，在陕西省重大智能制造专项的支持下，空军军医大学西京医院骨科首次将钽金属3D打印的长节段人工椎体，运用于脊柱恶性肿瘤整块切除后的缺损重建。
钽金属3D打印椎体外观图© 腾讯慧政陕西
促进钽金属3D打印假体经济与普适性
37岁的李桦（化名）来自陕西省宝鸡市，因进行性背部疼痛严重影响生活质量，来到西京医院骨科就诊。多学科专家团队会诊后，确诊为胸9-11椎体恶性肿瘤病理骨折并脊髓受压，决定为其实施三节段脊椎肿瘤后路整块切除。脊椎恶性肿瘤的后路整块切除，对于彻底切除肿瘤、降低复发、解除脊髓压迫具有重要意义。与单节椎体整块切除不同，多节段整块切除手术难度更大、风险更高，长节段脊柱缺损重建更易发生并发症。
球形钽粉微观图© 腾讯慧政陕西
钽金属是目前医学界公认生物相容性最好的人体硬组织植入材料，多孔钽弹性模量与骨组织相似，远低于钛合金，且具有明显的骨长入优势和抗感染能力。然而，由于钽金属熔点高和钽粉价格高的特点，使钽金属的3D打印增材制造在技术和经济层面都有困难。
西京医院骨科李靖副教授团队联合相关科研院所和装备研发公司，在陕西省重大智能制造专项的支持下，以临床应用需求为牵引，开展数字化建模，生物力学设计研究。在此基础上，通过采用大功率等离子旋转雾化制粉装备，制备出价格适中的高品质球形钽粉。
与此同时，进一步在自主研发的国产高精度电子束3D打印装备上，解决了高熔点钽金属精准熔化的难题，快速高效打印出个体化钽金属假体，为骨缺损增材制造中的异形性、骨长入和力学问题提供了解决方法。
为了对李桦的脊椎恶性肿瘤切除后缺损进行精准重建，科研联合攻关团队根据CT 数据设计个体化长节段椎体并完成钽金属椎体的3D打印。
手术当日，李靖副教授主刀实施三节段脊柱肿整块切除，同时采用3D打印的钽金属椎体进行支撑重建。由于个体化设计假体的良好匹配，重建过程非常顺利，手术全程4小时完成。术后李桦脊髓压迫完全解除，神经功能恢复正常。术后一周下地自由行走，对功能恢复满意。
据西京医院骨科主任罗卓荆教授介绍，此次西京医院骨科团队与跨界学术团队交叉融合，完成钽金属3D 打印长节段人工椎体的临床应用，制备出价格适中的高品质球形钽粉，解决了高熔点钽金属精准熔化等难题。相信在不久的将来，个体化和组配式钽金属3D打印假体能够在经济和普适性方面得以大幅提高，在为广大患者解决病痛的同时，为骨科硬组织修复重建贡献解决方案。
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