传统骨科置换,大多只能“凑合用”
不少人骨科就诊,听到医生建议做骨头置换,第一反应都会觉得恐惧,过后就是下定决心决置换,但是人工关节怎么选呢?是小号、中号、大号,挑个尺码,跟买鞋子差不多吗?并不是,人体骨骼,根本不存在统一标准。
每个人骨头的弧度、轮廓、缺损位置都不一样,差个几毫米,安装后的感受天差地别,就像穿衣服,不是量身定制,怎么穿都会别扭或不合适。骨头置换也是如此,选用不合身的标准假体,受力分布会失衡,长期下来很容易松动,不少人几年之后还要二次手术,再承受一次创伤。金属3D打印的出现,刚好改变了这种勉强适配的修复方式。
3D打印,给患者量身打造骨骼植入件
骨头置换听着难,但是整套流程并不复杂,就像做衣服一样,先量尺寸,通过CT扫描采集骨骼原始数据,在电脑里重建骨骼模型,再依靠金属3D打印设备,直接制作出适配患者本人的植入件。没有现成固定型号,完全跟着患者骨盆、颅骨的原生形态去成型,装上去可以紧密贴合骨骼缺损位置。
髋臼置换:告别尺寸不匹配带来的松动问题
髋臼就是骨盆上像碗一样的结构,大腿骨就在这个“碗”内活动。一旦摔伤、长期磨损或者病变损坏,就需要人工假体替换。过去只能从市面上现成的标准髋臼里面挑选相对接近的型号。医生只能将就选用,很难完全匹配缺损区域。勉强装配后受力点偏移,缝隙无法消除,这也是假体提前松动、使用寿命缩短的主要原因。

借助金属3D打印,我们可以镜像另一侧完好髋臼的形态建模,或是根据骨骼缺损范围定制成型。打印出来的人工髋臼贴合度更好,固定稳定性远高于传统标准件。
颅骨修复:摆脱现场手工塑形的局限
颅骨缺损也是临床常见情况,车祸外伤、脑部肿瘤切除之后,很多患者会缺失一块颅骨。传统修复方案多用钛网,需要医生在手术台上现场裁剪、弯折塑形。修复最终效果,很大程度依靠医生临场经验,误差大,贴合效果不稳定。

现在依托患者CT扫描数据,就能一体打印钛合金颅骨修补片。缺损边缘可以精准对齐,厚度可控。最关键的是,植入件表面可以做出多孔结构,这类复杂结构,传统加工手段很难实现。
多孔结构,让金属假体和骨头长在一起
很多人会好奇,植入件为什么要特意做成多孔形态?骨骼是活体组织,需要附着的载体才能生长。这些细密孔隙就相当于骨细胞的生长支架。植入体内之后,自身骨组织能够慢慢长进孔隙当中,假体和原生骨骼相互嵌合。不再单纯依靠螺丝硬性固定,从机械固定,变成骨组织和金属假体生物融合,稳定性和耐用性都明显提升。
这种复杂多孔一体化结构,普通机加工很难实现,就算勉强加工,成本高昂,精度也难以把控,这正是金属3D打印独有的优势。
设备支撑:高精度成型医疗定制件
这些植入零件,材料一般是钛合金,生物相容性好,耐腐蚀。联泰科技的Muees 430L SLM金属3D打印设备,选区激光熔化,一层层铺设钛粉,当激光扫过 粉末熔化,再层层堆叠。即可堆叠出髋臼、颅骨这类复杂植入物。虽然该设备不是专门为医疗设计的,但在金属增材制造这个方向上,能派上用场。

当然也不是没难处。金属粉末管理、打印后热处理、表面处理、检测认证,每一步都有门槛。医疗植入物审批也严,不是打出来就能用。但这方向已经清楚了:个性化、多孔化、一体化,传统机加工做不了或者做不好的,金属3D打印正好补上。
回头看那块带孔的金属髋臼,并不是冰冷的机械配件。它贴合人体原生骨骼形态,给骨组织提供生长空间,实现假体和人体共生。这就是金属3D打印走进医疗,最朴素也最有温度的价值。
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