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3D打印技術將成為股骨頭壞死的克星

2018-07-20

  近日,空軍軍醫(yī)大學西京醫(yī)院骨科郭征教授團隊,成功將具有漸變仿人體骨骼結(jié)構(gòu)的鈦合金支撐棒植入股骨頭壞死患者體內(nèi),有效緩解疼痛癥狀,改善關節(jié)功能。根據(jù)檢索,臨床采用3D打印的仿生多孔支撐棒治療股骨頭壞死尚屬全球首例。

  股骨頭壞死發(fā)病率高 早中期干預很關鍵

  股骨頭壞死是骨科臨床常見而又難治的慢性疾病之一,據(jù)不完全統(tǒng)計,目前全世界股骨頭壞死患者約有3000萬人,中國約有400萬人。該疾病早期多表現(xiàn)為髖關節(jié)周圍隱痛、活動后加重,進一步發(fā)展可導致股骨頭塌陷,最終只能更換人工關節(jié)。在股骨頭壞死早中期進行臨床干預,延緩或阻止股骨頭塌陷是保髖的重要措施。

  以往對早中期患者主要干預方法為對股骨頭進行鉆孔減壓,單純減壓雖能緩解疼痛癥狀,但由于壞死區(qū)缺乏力學支撐,可能會加快股骨頭塌陷。目前國際上采用多孔鉭棒進行支撐,但多孔鉭棒治療效果有一定局限。

  8年創(chuàng)新攻關 研發(fā)股骨頭支撐棒

  針對股骨頭壞死早中期干預極其關鍵的治療特點,2010年開始,郭征教授團隊即開展股骨頭壞死早中期治療研究,在1項國家重點研發(fā)、2項國家863計劃和4項國家自然科學基金資助下,成功建立穩(wěn)定的股骨頭壞死大動物模型,并研發(fā)十余種不同構(gòu)型和不同材料的支撐棒,獲國家發(fā)明專利4項,在國際權(quán)威雜志發(fā)表多孔支撐棒相關研究11篇。

  郭征教授團隊研發(fā)的支撐棒,創(chuàng)新性采用漸變仿人體骨骼結(jié)構(gòu)和中心管道設計,漸變仿人體骨骼結(jié)構(gòu)設計可代替或分擔股骨頭承重功能,使患者在正常行走的情況下,避免股骨頭塌陷,有利于骨組織長入,與周圍骨骼緊密結(jié)合增加力學性能。中心管道設計既可作為維持髓芯減壓的通道,也可作為注射人工骨或其他骨誘導活性物質(zhì)的通道,使注射的人工骨或骨誘導藥物向股骨頭壞死區(qū)域集中分布,促進新骨形成,修復壞死區(qū)域。

  體內(nèi)植入3D打印支撐棒 微創(chuàng)精準治療股骨頭壞死

  來自陜西榆林的42歲李偉(化名),6個月前出現(xiàn)左髖關節(jié)疼痛,下蹲或勞累時明顯加重。來到西京醫(yī)院后,檢查后確診為雙側(cè)股骨頭壞死,專家團隊會診后,決定應用系列創(chuàng)新成果,為其植入仿人體骨骼結(jié)構(gòu)鈦合金股骨頭支撐棒。

  術前,西京醫(yī)院骨科與西安維度生物科技、陜西東望科技聯(lián)合設計,根據(jù)股骨頭壞死區(qū)域影像資料,通過數(shù)字個體化設計,3D打印仿人體骨骼結(jié)構(gòu)鈦合金股骨頭支撐棒。根據(jù)本次手術的主刀醫(yī)生范宏斌教授介紹,手術全程微創(chuàng),植入過程順利,僅用時30分鐘,避免了關節(jié)置換,實現(xiàn)了微創(chuàng)精準操作,節(jié)省手術費用。手術當天,患者髖關節(jié)周圍疼痛癥狀明顯緩解,術后一周關節(jié)功能恢復滿意。

  據(jù)悉,該3D打印仿人體骨骼鈦合金股骨頭支撐棒已獲國家發(fā)明專利,為股骨頭壞死治療提供了新方案,有望在不久的將來造福于更多股骨頭壞死患者。


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