長沙市3D打印技術醫學應用研究所采用3D打印技術重建脊柱穩定性
雷青(右)拿著剛打印出來的模型給學生講解。均為長沙晚報記者 詹春華攝
3D打印的骨骼模型。
長沙晚報記者 詹春華 通訊員 唐夢輝 王澤芳
前沿的3D打印技術最近被越來越多地應用到醫學領域。一年前，長沙市3D打印技術醫學應用研究所就采用了國內首例3D打印人工椎體及椎板復合體，對一位朱姓頸椎腫瘤患者進行了脊柱穩定性的重建。
時隔一年，朱先生恢復得怎么樣了呢?昨日下午，記者來到長沙市3D打印技術醫學應用研究所采訪，看到該所副所長、長沙市第三醫院骨科主任雷青主任醫師正通過微信視頻回訪朱先生。“雷主任您看，我現在行走自如，日常生活也能自理，非常感謝您對我的再造之恩，3D打印技術太神奇了。”視頻里面，這位50歲左右的朱先生滿面笑容，正在向雷青展示他術后恢復良好的身體狀況。
有多神奇?
3D打印技術讓差點癱瘓的男子恢復行走
雷青告訴記者，去年3月，這名朱先生因不能行走、大小便失禁等癥狀，從常德桃源當地醫院轉入長沙市第三醫院治療，被確診為第七頸椎病變，且為單發性漿細胞瘤，椎體及附件遭到破壞，椎體明顯塌陷伴前脫位，并有明顯的神經功能損傷表現，像下肢不能行走、大小便失禁等都是其引起的后果，需要馬上手術治療。
但是，傳統的脊柱結構重建方式有著很多缺點，可能導致手術失敗、再次引起神經功能受損等后果。經過長沙市第三醫院專家和倫理委員會的多次討論，決定為朱先生“私人定制”3D打印技術來完成手術：切除病變椎體后，用3D打印的人工椎體來進行前方脊柱穩定性重建，用3D打印的人工椎板來進行后方結構的重建覆蓋硬膜，減少術后神經再次受損的可能。
好消息很快傳來：朱先生術后1周就可以戴支具自行下床活動，半年后復查時，下肢神經功能基本恢復，大小便功能正常，在家中可進行除重體力勞動以外的其他各項日常活動;復查X片及CT提示，腫瘤無復發，而且植入的人工椎體和椎板與周圍骨質融合滿意，穩定性好。
“這個手術的成功，也標志著國內首例3D打印人工椎體及椎板復合體重建脊柱穩定性的成功。”雷青說。
有多神秘?
3D打印出來的植入物，與原來的骨骼有較高相似性
記者采訪時，被擺放在長沙市第三醫院骨科名醫工作室里的幾個多層展示架吸引住了：上面擺放著各種完全按患者人體解剖結構用3D打印出來的模型，有脊柱、各種關節等。
它們是如何打印出來的呢?長沙市3D打印技術醫學應用研究所副所長蔡立宏告訴記者，先通過CT、核磁掃描采集數據，經過復雜的處理后，這些數據被轉換成工業可識別的數據，再被分解成若干數據切片，這些數據切片就是機器可識別的代碼，然后由數控成型系統利用激光束、電子束等方式，將金屬粉末、尼龍粉末、液態樹脂等逐層堆積黏結，最終疊加成型，制造出實體產品。
目前該所的3D打印技術主要分三個層次：模型、導板、植入物。“其中植入物最復雜，要考慮材料及加工后處理方式，植入物的形態、大小、內部孔隙結構、力學承重部位、支撐結構、功能等方面，都要跟原身體骨骼有高度相似性、生物相容性，通過3D打印出來的成品才能跟原來的骨骼在生物力學各方面都保持較高相似性。”蔡立宏說。
對話
3D打印將改變我們的生活
購物不用去商場，在家打印即可
長沙晚報記者：3D打印技術將對未來產生怎樣的影響?
雷青：在我熟悉的骨科領域，3D打印技術可幫助醫師對患者的疾病進行診斷、醫患溝通、術前規劃設計、為手術模擬操作、優化手術流程、預測評估手術效果等，也能解決一些臨床疑難疾病問題。在醫學領域，該技術今后會被更廣泛地應用到臨床。目前這種技術在珠寶、食品、工業設計、服裝、建筑、汽車、航空航天和醫療產業等領域都在應用，未來將更多地走入日常生活，比如當我們需要購買某樣東西的時候不需要去商場，在家打印即可。
本期實驗室名片
長沙市3D打印技術醫學應用研究所成立于2014年。該所正在將3D打印這一新技術應用于骨科、口腔臨床等，高效轉化科研成果，目前已臨床應用病例達1000余例，多項技術填補了省內空白。
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