科技前沿：为患者量身定制的3D打印“骨胳”

“刘大夫，我中午跟着同事出去健身了。”

“我晚上带孩子一起跳操，有时一起跑步。”

“学游泳推迟了好久，今年想学起来……”

每每收到患者的喜讯，北京大学第三医院大外科主任刘忠军打心眼里高兴。

30多岁的陈女士3年前确诊枢椎肿瘤，需要手术，但术后得在颈椎部位佩戴一个外部支架——将一个金属用螺丝钉拧到颅骨上，再穿上一个坚硬材质的背心，然后用金属杆把头环和背心连接起来，以确保头部和颈椎保持不动。这“金属铠甲”穿上不好受！而且一穿少则3个月，多则一年甚至几年。幸运的是，陈女士接受了3D打印人工椎体置换，目前颈部功能已恢复正常。

3D打印颈部骨骼模型

“不敢想象没有3D打印技术，我的生活会是怎样。”陈女士说。

像陈女士一样受益于这项新技术的患者有很多。

人体脊柱当中和周围走行着重要的脊髓、神经和血管，长久以来，脊柱肿瘤的外科治疗过程，充满了未知和险境，稍有差池，患者就会永久瘫痪甚至失去生命。刘忠军带领团队，多年致力于脊柱肿瘤的治疗研究。他告诉记者，除了手术风险，在治疗期间还经常会遇到麻烦，比如要想彻底切除肿瘤，就不可避免地要切除一段脊柱，怎样修复就成了一个急需解决的问题。国际通用的办法是用钛网支撑，即在一段钛合金网笼中填充一些碎骨，用以代替原来的椎体，但术后与钛网相邻的椎体容易塌陷，椎间高度难以维持，且术后恢复时间过长，给患者带来极大痛苦。

“作为一名医生，我有责任为患者减轻痛苦。”正是在寻求创新方案的困惑中，刘忠军敏锐地关注到新兴起的3D打印技术。2009年，他开始带领团队进行研究，经过不懈努力，世界首例3D打印人工椎体在他手中诞生，刘忠军也成为国际上最早将3D打印植入物应用在脊柱外科领域的开拓者。让他振奋的是，3D打印不仅可以做出更适合的植入物，钛合金椎体还可以设计成像海绵一样的微孔结构，这样，相邻正常椎体的骨细胞就可以长入其中，最终实现融合，牢固性大大增强。

如今，随着3D打印技术的不断发展，越来越多疑难病变不治为可治，一些常见病使用该技术治疗效果也更好。例如髋关节置换用上3D打印髋臼杯，不仅效果好，价格也仅为国外同类产品的1/3；用3D打印技术对骨缺损进行修复，患者无须再接受修复过程长达数月甚至数年的骨组织移植或人工骨填充术，且稳定性更佳。

就在前不久，34岁的林女士因车祸面临截肢。3D打印技术救了她！经过7个多小时的手术，长达20多厘米的骨缺损被修复，她现在已经能够通过辅助负重行走了。她说：“新技术不仅解除了我身体上的病痛，更让我重拾了活下去的勇气和信心。”

“在医学上，自主创新才是出路！”如何让更多人从科技创新中获益？刘忠军和他的团队已在深入思考——能不能找到更好的材料做填充物；能不能在内植物表面附着上促生长药物，让骨头长得更快；能不能在内植物微孔中放上缓释药物，在支撑的同时治疗疾病，这些难题需要他们一一攻克。

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