2018-07-05

3D打印医学应用，3D打印髋关节植入物已有数十万病案

现在，工业级3D打印已被用于制造最复杂的飞机部件，人类头骨可以几乎完美地复制。然而，早在2007年，很少有人想到使用3D打印技术来制造人体植入物。

但现在，您可能会感到惊讶，事实上，3D打印臀部已经历了十多年的历史，并且有数十万例手术病例。

3D打印骨科植入物

是一项成熟的技术

2007年，意大利外科医生Guido Grappiolo博士遇到了一位需要替换她的钛髋臼杯的患者。当时，Grappiolo博士与金属3D打印设备制造商Lima和Arcam合作（Arcam现在是GE添加剂的一部分）。在他们的帮助下，Grappiolo博士植入了世界上第一个3D打印的髋臼杯 -  Delta-TT杯。该项目将成为一个里程碑式的案例。

Delta-TT杯中的TT代表“Trabecular Titanium”小梁 titanium。它具有三维六角形结构，模仿骨小梁的骨形态学规律，小梁钛植入物表面的多Oxc81e7结构，以及通过等离子喷涂和其他工艺制成的表面涂层。该层不同之处在于该结构是由3D打印设备直接制造的仿生结构，并且可精确控制孔的几何形状。例如，由Trabecular Titanium技术制造的髋臼杯植入物的孔缺口率为65.％，平均孔直径为640μm。金属3D打印技术所产生的多Oxc81e7种植体结构可促进骨骼向内生长并带来更好的治疗效果。

手术几个月后，Grappiolo博士检查了病人的CT扫描结果，发现她的骨组织已经开始长入植入物。从技术角度来看，这向医学界证明了3D打印植入体可以带来的稳定感。

3D打印的髋关节植入物能持续多久持续在人体内？到目前为止还没有准确的答案。但现在，这些迹象非常好。对于Grappiolo博士本人，他从那以后植入了近600髋，他的部门植入了超过1500个3D打印植入物。

今天，世界各地的许多其他医生正在使用3D打印的Delta-TT杯进行日常手术。根据Arcam骨科专家Maram Pettersson的说法，接受传统髋关节植入手术的人在10至15年后取代了植入物。并不罕见。通常情况下，他们可以延长到20年以上。

外科植入物如利马的制造商也可以根据患者和外科医生的需求定制最终植入物的设计，并接近人体骨骼结构的特征，包括表面上复杂的三维六边形细胞结构。

这种设计自由度以及根据患者不同需求定制植入物的能力是3D打印越来越多地用于牙科植入物，助听器，假肢甚至手术工具的原因。

今天仅仅通过使用Arcam的3D打印设备就已经制造了超过100,000个髋臼杯并植入患者体内。如果您添加由其他品牌的3D打印设备制造的髋臼杯，将会有数十万个已经植入人体的病例。

虽然3D打印的髋臼杯仍占医院今天进行的髋关节置换术总数的一小部分，但所有这些都在改变。