世界首個3D打印人工脊椎植入成功

北京大學第三醫院的醫生正在為患者進行植入手術。蘇天是攝

3D打印人工脊椎。蘇天是攝

惡性腫瘤長在患者脊柱上，長達5節的脊椎必須切除，切除后還要放入人工脊椎。北京大學第三醫院昨天公布，世界首個金屬3D打印定制19厘米人造脊椎植入順利完成。這也標志著中國3D打印技術正式開啟人工椎體時代。

6月12日8時，北醫三院骨科病房內，患者袁先生期盼又緊張地躺在手術接診車上，等待即將開始的特殊手術。袁先生患有脊索瘤，這是一種主要長在胸椎和腰椎上的惡性腫瘤。此時，癌細胞已侵蝕他的胸椎10、11、12節和腰椎1、2節，共5節脊椎。對于這種罕見的疑難病例，除了通過手術把腫瘤切除外，別無它法。但即使順利切除5節脊椎，拿什么來支撐脊柱，重建椎管內的脊髓和神經、血管等重要結構，保持其生理功能呢？

根據治療團隊制定的手術方案，世界上首個金屬3D打印的多節段胸腰椎植入物，將在袁先生的脊柱上完成長達19厘米的大跨度支撐，以替代被徹底切除的5節脊椎。袁先生的主刀醫生劉忠軍教授介紹，以往鈦網填入自體或異體碎骨是作為椎體間支撐的最常用器材，填充的碎骨與相鄰的骨頭長到一起后，可以實現骨融合，完成穩定結構的重建。但用這種方法實現19厘米的大跨度支撐顯然不現實，而鈦網一旦移位，還可能壓迫脊髓，導致患者癱瘓。況且，呈圓柱狀的鈦網與脊柱“S”形的生理曲線也不匹配。

今年5月，國家食品藥品監督管理總局批準注冊了我國首個金屬3D打印人體植入物——人工椎體。這種產品屬于直接植入人體的三類骨科植入物，為我國監管等級最高的醫療器械，牽頭研發的機構正是北醫三院骨科團隊。2015年，該團隊曾研制出3D打印人工髖關節產品。目前，我國經批準注冊的3D打印人體植入物產品僅此兩個。

    作為3D打印人工椎體研究團隊的負責人，劉忠軍綜合研究了袁先生的病情后，決定為他植入人工椎體。“我們利用金屬3D打印技術，依照患者的解剖結構，制造出與他5節脊椎形態與長度相仿的人工椎體。”劉忠軍介紹，人工椎體的特殊之處在于能被制成海綿狀的微孔結構，類似人體骨頭中的骨小梁。有了這種“骨小梁”，相鄰正常脊椎的骨細胞可以長入其中，最終實現骨融合。 

這種手術在國內外并無先例，難度極大。

6個多小時后，袁先生的家屬終于等到了好消息：人工椎體成功植入，手術順利。由于袁先生術中出血量小，生命體征平穩，他不用進入ICU觀察，直接回到了普通病房。“如果沒有這個技術，我們恐怕只能對患者說抱歉。現在我們都很高興，成功裝上人工脊椎的患者，今后可以與常人一樣工作和生活。”劉忠軍說。

袁先生只是眾多需要這項技術救治的患者之一。北醫三院研制的3D打印人工椎體將給更多處于病痛中卻無良方的患者帶來福音。同時，產品國產化后還將打破國外產品對高端市場的壟斷，降低患者的醫療支出，并對推動整個3D打印產業的發展具有重要意義。（記者 汪丹 通訊員 仰東萍）