首次将新型3D打印钽金属椎间融合器应用于脊柱手术

华中科技大学同济医学院附属协和医院（下称：武汉协和医院）骨科杨操教授带领团队成功将自主设计、研发的新型无需植骨的激光3D打印多孔钽金属椎间融合器植入患者体内用于治疗颈椎病及腰椎疾病，为患者解除病痛。

 

这是世界首次使用无需植骨的3D打印多孔钽金属椎间融合器治疗脊柱退行性病变的实例。该产品从设计理念、技术创新、临床应用等方面均取得了重要突破和进展。

图1 新型3D打印多孔钽金属椎间融合器设计图及实物图

传统的脊柱融合手术使用不同规格的PEEK或钛合金材料作为椎间融合器，然而这些材料生物活性低，界面骨长入差，需要设计植骨仓进行大量植骨。

目前临床上常使用自体骨或异体骨移植，使用自体骨移植，存在增加创伤及取骨区疼痛的并发症，而使用异体骨移植，则存在排异反应及价格昂贵的问题，同时植骨仓的骨整合需要1-2年的骨融合周期，导致融合器稳定性及远期骨融合效果不确切。

针对此类临床难题，杨操教授自主设计并成功研发出新型无需植骨的激光3D打印多孔钽金属椎间融合器。

一方面，这种钽金属椎间融合器不含植骨仓，钽金属自身强大的骨诱导性以及多微孔的骨小梁仿生结构可使周围骨直接长入融合器材料，避免自体骨及异体骨的使用，同时无植骨仓的设计增加了材料与骨的接触面积，使椎间融合器能够与上下椎体实现紧密解剖型贴附，通过短期的界面骨长入，即可获得融合器的远期稳定性，有利于患者快速康复。

另一方面，3D打印多孔钽金属椎间融合器更加接近人体正常骨质的弹性模量，有效避免应力遮挡导致的骨质吸收，能够实现材料与人体骨质的远期牢固骨整合效果，避免骨性不融合、断钉、断棒等并发症的发生，进一步增加手术安全性，提高手术效果。

首例颈椎临床试验的患者为54岁女性，由于“颈部疼痛10年，伴双上肢疼痛麻木伴无力1年”到武汉协和医院骨科就诊，被确诊为混合型颈椎病。经过专家团队会诊讨论确定手术方案后，杨操教授带领团队经过2个小时手术，顺利使用新型3D打印多孔钽金属椎间融合器完成显微镜辅助下颈椎前路减压融合内固定术。术后患者恢复满意，脊髓压迫症状明显减轻。半年后随访，患者症状缓解，多孔钽金属椎间融合器稳定。

图2.杨操教授团队为颈椎病患者实施首例新型3D打印多孔钽金属椎间融合器植入手术

图3 该例患者术前持物困难，术后第一天可正常写字

首例腰椎临床试验的患者为一名55岁女性患者，因“腰部及左下肢疼痛麻木4月”入院，诊断为腰椎滑脱（峡部裂）、腰椎管狭窄，杨操教授带领团队顺利使用新型3D打印多孔钽金属椎间融合器完成腰椎椎体间融合术，手术顺利，术后患者恢复良好。

图4 杨操教授团队为腰椎患者实施新型3D打印多孔钽金属椎间融合器植入手术

此次武汉协和医院骨科杨操教授团队与跨专业科技研发团队交叉融合，完成新型3D打印多孔钽金属椎间融合器植入手术，在世界范围内尚属首次.

该新型3D打印椎间融合器由杨操教授设计发明，已申请发明专利，经过前期大量动物实验、生物安全性评估后，经伦理批准后应用于临床；并跟国内医疗企业合作，已经拿到三类医疗器械产品注册证。

杨操教授团队将继续致力于研发3D打印个性化仿生脊柱内植入物，进一步提升3D打印骨内植入物的经济性和普适性，为广大脊柱疾病患者解除病痛的同时，为我国骨科植入物医疗技术贡献力量。

（来源：华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科  版权归原作者所有，如有侵权，请及时联系删除）

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原文始发于微信公众号（艾邦医用高分子）：首次将新型3D打印钽金属椎间融合器应用于脊柱手术