■圖為3D打造的鉭金屬膝關節墊塊。互聯網
本報訊
重慶西南醫院專家21日成功利用3D打印技術，把鉭金屬打造成膝關節墊塊，成功為一名患有嚴重骨關節炎的老翁進行「全膝關節置換手術」，幫助老翁重新站起來，這是全球範圍內首次使用鉭金屬進行人體內移植物的打造。
重慶西南醫院病房內，已經許久沒有站起來的張金貴老人，24日在家人的攙扶下緩慢地行走着。之所以能重新站起來，是因為他的腿上幾天前被植入了一塊用3D技術打造的人工膝關節墊塊。和以往3D打印移植手術不同，這一次，西南醫院的專家們用了一種全新的金屬「鉭」，這是全球範圍內首次使用這種金屬進行人體內移植物的打造。
張金貴已經好幾年沒有靠自己的力量走過路了，因為嚴重的關節炎，張金貴左腿的膝關節缺損嚴重，疼痛使他的左腿無法用力。《重慶晨報》報道，這個月中旬，張金貴被送進了西南醫院關節外科，在進行一系列檢查後，醫生決定給張爺爺置換膝關節。
西南醫院的專家們通過對張金貴的膝蓋進行三維CT掃描，獲得骨骼在正常時期的形態、密度等資料，也獲得了膝蓋缺損的資料。利用三維重建系統，專家們在電腦上建立患者骨骼形態，模擬假體植入，根據病人術前缺損骨骼狀態，3D打印重建出了張爺爺的骨骼模型，量身定製出了修補膝關節嚴重骨缺損的個體化3D打印金屬墊塊。
張金貴的全膝關節置換手術21日順利完成，剛剛手術一天的張金貴就能在家人的攙扶下走動着上廁所。專家介紹，再過幾天，老人就可出院進行後續康復治療、訓練，未來可以大部分恢復膝關節的自主活動能力。
傳統技術影響穩定性
資料顯示，中國骨關節炎發病率約為2.2%至3.5%，僅僅在西南醫院關節外科，每年就要進行約400例膝關節置換手術。西南醫院關節外科主任楊柳介紹，全膝關節置換術是治療終末期膝關節疾病的最有效方法之一，但關節置換後，由於術後感染、無菌性鬆動、骨溶解等併發症往往造成關節周圍骨缺損。
傳統的骨水泥、異體或自體骨植骨等技術均存在各種問題，影響假體穩定性和壽命。目前，3D打印關節墊塊大部分使用的是鈦金屬。人們骨缺損的形態千差萬別，使用現有的模組化金屬墊塊無法充分填充與重建缺損骨結構，導致臨床翻修巨大骨缺損膝關節手術的療效受到影響。
鉭熔點高 難實施打印
楊柳介紹，相對於鈦來說，金屬「鉭」經過西南醫院的相關國家重點研發計劃的研究，具有更好的生物相容性和骨長入效果，更適合作為植入人體內的金屬材料。但由於鉭的金屬熔點超過了3000度，目前市面上大部分的3D打印設備，都無法實施「鉭」打印。
幸運的是，張金貴手術前夕，西南醫院的專家團隊剛剛和一家國內的3D打印企業合作，攻克了鉭金屬3D打印的難題。楊柳介紹，西南醫院利用鉭金屬為張金貴3D打造的膝關節墊塊，是全球範圍內第一例用「鉭」金屬打造的膝關節墊塊。
「3D打印的鉭金屬墊塊良好的貼合度和表面粗糙度完美填充了巨大骨缺損，確保了骨缺損後鉭金屬墊塊植入的初始穩定性。」另外，鉭金屬表面粗糙多孔的金屬骨小梁又可以使自體骨快速長入金屬孔隙內，從而獲得假體與自體骨的長期穩定，減少了手術併發症，也使得假體植入後的長期穩定性得到有效保證。
