我国医学专家探索用３Ｄ打印“骨骼”进行手术

2013年07月05日

    北京大学第三医院正研究用３Ｄ打印技术治病救人，截至目前已有４０多位患者在签署知情同意书后，植入了３Ｄ打印出来的钛合金“骨骼”。医学专家表示，从理论上来说，未来患者需要的假耳、假肢等都可以用３Ｄ打印机打印出来。

　　记者２日采访到这一研究的牵头人、北医三院骨科主任、中国医师协会骨科医师分会副会长刘忠军。他表示，目前已研发了几十种３Ｄ打印机打印出来的钛合金人体“骨骼”，其中颈椎椎间融合器、颈椎人工椎体及人工髋关节３个产品已进入临床观察阶段。

　　从２００９年开始，北医三院骨科就开展了３Ｄ打印“骨骼”研究，后来进行“动物实验研究，实验结果非常乐观，在很短时间内就可以看到骨细胞已经长进到打印‘骨骼’的孔隙里面”。刘忠军说：“这一技术要广泛地进入临床应用，一定要做严格的临床观察，最后才会被批准正式投入使用。如果顺利的话，预计需要１年至２年左右的时间。”

    打印一节“脊椎” 需要几个小时

    在北医三院骨科主任刘忠军的桌子上，摆着十几块钛合金质地的“曲奇饼干”，外表灰扑扑的、布满孔隙，看上去很不起眼。但刘忠军告诉记者，这都是3D打印机打印出来的人体骨骼，它们代表着骨科手术治疗即将进入一个新时代。据了解，北医三院并不拥有3D打印机器，目前这台机器在一家公司里。“医院与厂家联手开展合作研究，”刘忠军说，“比如我们把脊椎设计图样传送给厂家，几个小时之后就可以拿到打印产品。”据刘忠军介绍，骨骼打印流程主要包括：先将设计图形输入到计算机里面，然后将金属粉末注入机器、高温熔化、成型、凝固、冷却。

    从动物实验到临床观察 花四年时间

    据刘忠军介绍，从2009年开始，北医三院骨科就开展3D打印骨骼技术的动物实验研究，“实验结果非常乐观，骨长入情况非常好，在很短时间内就可以看到骨细胞已经长进到打印骨骼的孔隙里面”。目前，该项技术已经通过动物实验，并于今年被正式批准进入临床观察阶段。截止到昨天，已经有近40位患者在签署知情同意之后，植入了3D打印出来的“钢筋铁骨”，并接受定期追踪检查。参加人体试验者主要是颈椎病患者和髋关节病患者，在北医三院接受脊椎人工椎体植入、颈椎的椎间融合器植入和人工髋臼植入手术。

    两大优势 有望替代传统技术

    3D打印技术究竟有何神奇、以至于引起了骨科医生的关注?对此，刘忠军解释，是因为与传统技术相比，它拥有两大优势。一个优势是，想做什么形状的骨骼都可以。据了解，人体骨骼中形状最怪异的要数颈椎第一节和第二节了，根本没有正常的几何形状，如果医生将患者这里的骨肿瘤切除，为了支撑和固定，他总要用一个内植物来填充。“传统的处理方法是，在切除骨骼的部位放入一个钛网，然后从患者身体其他部位取出部分骨头填充进去，再用钢板和钢钉固定住，然后让它慢慢生长。”他通过长期临床观察发现，这种填充方法并不理想，植入骨骼与周边骨骼融合的时间会很长，而且在生长的过程里面容易出现金属塌陷等问题。有了3D打印技术，医生可以直接生产出同一形状、体积的内植物，填充到缺损部位里面，上下用螺钉固定，就非常牢固，这一点是以往工艺不可能做到的。

    打印骨骼第二个优点是，其表面布满孔隙，它们像海绵一样可以将周边的骨头吸引进来，使真骨与假骨之间结成牢固的一体，患者骨骼能尽快康复。

    价格待定 成本不高于传统产品

    有患者担心，3D打印钛合金骨骼价格肯定不菲。对此，刘忠军表示，目前3D打印骨骼还没有确切价格，因为它是一个全新的工艺，定价会涉及方方面面，如机器成本、产品生产时间、设计、手工等，目前说不出一个精确价格。但是大体上，用3D打印技术生产出来的产品与传统工艺产品相比，成本不会增加，甚至有可能降低，其价格不高于、甚至低于传统产品价格。以人工椎体为例，现在临床使用的人工椎体价格从1万到3万元不等。这意味着，3D打印骨骼的价格大概也就是这个价位。

    审批时间漫长 呼吁开辟快速通道

    据了解，目前北医三院脊柱外科所采用的内植物90%都从国外进口。虽然也有一小部分国产产品，但也是仿制国外的一些设计，自主产品非常少。而北医三院的情况代表了全国很多医院骨科、脊柱外科的现状。刘忠军呼吁，对于创新性产品应该有个快速审批通道，缩短审批周期，能让它早一点进入市场。

    对于人体内植物的审批，一般都是非常严谨的，需要做大量的手续和临床研究。提供严密的科学依据，比现有的医疗手段更好，才可能成为正规产品。