3D打印仿生多孔钛合金股骨头支撑棒首次临床应用

2018-07-06 文章来源:空军军医大学西京医院 点击量:98   我要说

6月28日,空军军医大学西京医院骨科郭征教授带领的团队成功将一枚具有渐变仿生多孔结构的钛合金支撑棒植入到股骨头坏死患者体内,有效缓解了疼痛症状,改善关节功能。该创新产品是西京医院骨科与西安某3D打印公司联合研发的。据检索,采用渐变仿生孔支撑棒临床治疗股骨头坏死尚属全球首次。

股骨头坏死是骨科临床常见而又难治的慢性疾病之一,早期多表现为髋关节周围隐痛、活动后加重等,进一步发展可致股骨头塌陷,最终只能更换人工关节。在股骨头坏死早中期进行临床干预,以延缓或阻止股骨头塌陷是保髋的重要措施。

以往对早中期患者主要干预方法是对股骨头进行钻孔减压。单纯减压虽能缓解疼痛症状,但由于坏死区缺乏力学支撑,可能会加快股骨头塌陷。目前国际上采用多孔钽棒进行支撑,但多孔钽棒制备技术及专利完全掌握在国外企业手中,价格昂贵,同时治疗效果也不尽人意。

左图为郭征教授正在介绍3D打印渐变仿生多孔支撑棒特点,右图为范宏斌教授正在进行支撑棒植入手术

郭征教授团队自2010年开始进行股骨头坏死早中期治疗研究,成功建立了稳定的股骨头坏死大动物模型,并研发了十余种不同构型和不同材料的支撑棒,获得国家发明专利2项,在国际权威期刊发表了多篇论文。这次所使用的支撑棒是由西京医院与西安某3D打印公司联合设计,并采用3D打印技术制备的。

该支撑棒创新性地采用了渐变孔仿生结构和中心管道设计,与以往采用均一微孔结构的支撑棒相比,渐变孔隙仿生结构可使支撑棒弹性模量等力学性能与局部骨质更加匹配,而中心管道设计既可作为维持髓芯减压的通道,也可作为注射人工骨或其他骨诱导活性物质的通道,由此能够使注射的人工骨或骨诱导药物向坏死区集中分布,促进坏死区骨修复。

另据本次手术主刀医生范宏斌教授介绍,由于患者坏死区域较大,除了多孔钛合金支撑棒外,还联合植入了含骨髓基质细胞的人工骨作为填充,手术全程微创,植入过程顺利,全程仅用时30分钟,实现了微创与精准化操作,术后患者髋关节周围疼痛症状明显缓解,关节功能恢复满意。

图为股骨头坏死患者术前及术后影像学图片

据悉,该3D打印仿生多孔钛合金股骨头支撑棒已获国家发明专利,目前正处于临床验证阶段,有望在不久的将来造福于广大股骨头坏死患者。


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