中國醫生在骨科手術中又創造了一項新紀錄，用3D打印技術為惡性脊索瘤患者人工定制了長達19厘米的鈦合金脊柱，替換其因腫瘤切除的3節胸椎和2節腰椎。前不久，國家食品藥品監督管理總局批準注冊了我國第一個“3D打印人工椎體”產品。日前，首例采用該項技術的“私人定制椎體”手術獲得成功，表明中國在醫用3D打印技術領域，已經遙遙領先。

3D打印定制脊椎為患者帶來希望

41歲的患者袁先生是“3D打印人工椎體”產品的首個受益者。日前，在北京大學第三醫院(北醫三院)接受手術，實現切除5節脊柱后、長達19厘米的大跨度重建。術后兩周，袁先生便可下床活動。目前，他每天可獨立行走較長距離，預計不久即能出院。

袁先生自述去年11月因腰疼就醫，后被確診為“脊索瘤”，一種罕見的惡性腫瘤，最后3節胸椎和前2節腰椎被腫瘤侵蝕，唯有切除能挽救生命。拿掉病變椎體后，如此長跨度的脊椎支撐重建，國際上也無先例。

袁先生說，他曾輾轉北京、上海6家醫院，獲悉北醫三院自2009年起，便致力于3D打印技術與骨科術后重建的跨學科研究，便打消了去國外求醫問藥的想法。

治療方案設計者、北醫三院骨科主任劉忠軍介紹，患者的手術分為切除腫瘤和重建脊柱兩部分。切除腫瘤是保命，但若沒有脊柱重建，骨髓和神經便沒了支撐，等同于癱瘓。

切除腫瘤，通過后方、前方兩次手術完成。“類似于先后取出5枚戒指的后半個環和前半個環，”與劉忠軍同臺手術的北醫三院骨科主任醫師韋峰說，鑒于椎骨后方切除后重建的傳統方案已較為成熟，3D打印內植物用于更為困難的椎骨前方切除術后的支撐重建。

5月6日，袁先生接受一期腫瘤切除手術，5節病變脊柱后方結構被取出，采用傳統的椎弓根內固定技術，在病變相鄰的正常脊柱上擰入螺釘。6月12日，二期手術將病變椎體的前半部分整體取出，再進行關鍵的“重建”，放入3D打印的鈦合金內植物。

3D打印聯姻醫療具諸多優勢

能夠避開神經和脊髓、將5節病變椎體完全切除的醫院和醫生，在中國寥寥無幾，而切除后長達19厘米的大跨度支撐重建，在國際上也無先例。

在術后脊椎支撐方面，劉忠軍介紹，傳統上使用“空心圓柱體的鈦網”作為植入物，但它是豎直的，不具備人體脊柱S形生理彎曲的特點，且穩定性欠佳，可能會出現塌陷、小幅移位，繼而帶來癱瘓的風險。再者，長達19厘米的“空心圓柱體的鈦網”并無現成模型，即便制作也需要幾十道工序，在不斷尋求新方案的過程中，3D打印進入視野。

3D打印定制的人工椎體與自然椎體的形態和長度高度相仿，高度穩定，力學性能上優勢顯著，劉忠軍說，“此外，人工椎體被制成類似海綿的‘微孔結構’，就像我們骨頭中的‘骨小梁’，這樣相鄰正常椎體的骨細胞可以長入微孔，最終融為一體，實現骨整合。”

目前，中國國家食品藥品監督管理總局批準注冊的3D打印人體植入物，在中國僅有兩項，分別是2015年獲批的“3D打印人工髖關節產品”和今年5月獲批的“金屬3D打印內植物——人工椎體”。

骨科與3D的未來

北醫三院骨科主任劉忠軍最近幾年參加各種學術會議時，經常隨身攜帶各類骨頭模型，現場演示講解3D打印技術在醫療領域的優勢及前景。

“臨床上，幾乎每個病例都有自身的獨特性，需要因人施治，臨床方案的設計能推動醫生思考更多。”劉忠軍說，在大跨度支撐方面，傳統的鈦網，可能會出現小幅移位、塌陷的現象，恰逢此時，3D打印技術進入了視野，可以做成任何形狀、任何結構的產品。

基于幾十年的骨科臨床經驗，劉忠軍嘗試跨學科、跨領域合作，經多年科研及臨床觀察，研制的3D打印人工髖關節產品、3D打印人工椎體產品相繼獲國家食品藥品監督總局注冊批準。

“骨科手術中的內植物，約占病人花費的2/3，若將3D打印全方位應用到骨科，并實現產品國產化，未來不僅可降低醫療費用，還可加速國產的產品更新換代。”劉忠軍說。