記者從第三軍醫(yī)大學西南醫(yī)院獲悉,其骨科運動醫(yī)學中心完成了世界首例3D打印的個體化全距骨假體植入手術,通過打印出來的假體連接下肢和足部重要樞紐,最重要的是該假體具有生物學功能,這就意味著患者術后能恢復行走,連踢球都沒問題。
方先生今年27歲,是一名電氣工程師。兩年前跌傷后造成距骨骨折,醫(yī)治多年無效。方先生的距骨已經(jīng)塌陷壞死,其他醫(yī)院給他的建議是做脛-距-跟植骨融合手術,但做完這種手術,年輕的方先生就無法再自如行走了。
6月29號,西南醫(yī)院骨科運動中心接診了他。
該中心主任唐康來告訴方先生,目前有正在研發(fā)中的一項技術可以讓他重新得到正常行走的能力——植入一個具有生物功能的距骨關節(jié)。聽完醫(yī)生對技術的介紹,方先生決定試一試。
手術需要用到3D打印技術,因此提前經(jīng)過了72小時的準備,7月4日上午8點,手術開始,90分鐘后順利結束。唐康來介紹,患者在6周到三個月后應該就可以下地行走了。
到底是什么技術讓本已無望自如行走的方先生重新能走能跳?“所謂生物學功能,指的是不僅具有骨頭的支撐作用,還能實現(xiàn)關節(jié)活動,就跟自身原來的骨頭差不多。”唐康來說,通過反復實驗與研究,他們攻克了若干難題。
“比如要讓距骨假體能像關節(jié)那樣活動,表面就必須很光滑,其柔韌性也要與周圍骨頭相匹配,”唐康來解釋說,為此,在充分考慮力學、解剖結構的基礎上,他們設計出適合距骨假體表面的特殊材料,使其表面的摩擦力為零。在支撐承重方面,由于距骨是活動的關節(jié),唐康來及其團隊進行了差異化設計,距骨假體的內側材料比外側致密,使假體更為靈活。
距骨假體做好了,該怎么生根呢?這也是困擾著唐康來的一大難題。傳統(tǒng)方法是放入骨髓泥,讓骨頭連接起來,“但這僅僅是簡單地粘在一起,”唐康來說,為此,他們巧妙地在假體上設計了很多緯孔,并在緯孔里填入了生長因子的骨泥,這些骨泥就像營養(yǎng)物,能促進骨頭生長,同時將距骨周圍的肌肉縫合在假體上,這樣一來,骨頭就能生根,長成自己的骨頭。
在對方先生采集數(shù)據(jù)以后,經(jīng)過半個月準備,唐康來及其團隊成果研制出世界上首個3D打印的具有生物學功能的個性化距骨假體,并于7月4日置入方先生體內,手術僅持續(xù)了90分鐘。目前,方先生恢復良好。
“這也實現(xiàn)了假體由模型化向個體化制備的轉變?!碧瓶祦碚f,目前,該技術還在臨床試驗中,預計將在4年半內實現(xiàn)批量生產(chǎn)。屆時,在72小時內,就能完成假體的數(shù)據(jù)采集、設計、打印、消毒、手術等全過程,而適用范圍包括關節(jié)、脊柱、盆骨等多個領域。