3D打印新研究，改善骨腫瘤手術(shù)治療方式
魔猴君 行業(yè)資訊 2556天前
澳大利亞的科研機構(gòu)、大學(xué)和醫(yī)院共同發(fā)起了一個科研項目，該項目名稱為“Just In Time Implant (植入物準時生產(chǎn))”，旨在通過3D打印技術(shù)、手術(shù)機器人和先進制造方式，為骨腫瘤患者快速制造定制化的植入物，改變醫(yī)生手術(shù)治療骨腫瘤的方式，改善患者和醫(yī)療保健的成果。
“Just In Time Implant ” 植入物準時生產(chǎn)項目為期5年，參與者包括：澳大利亞的非營利性機構(gòu)IMCRC（創(chuàng)新型制造合作研究中心）、RMIT大學(xué)、悉尼科技大學(xué)和圣文森特醫(yī)院，以及骨科醫(yī)療器械制造商Stryker公司。
這個科研項目是由Stryker公司和IMCRC共同出資支持的，其中Stryker公司是這個科研項目的主要資金提供方，出資金額約為1210萬澳幣，IMCRC將為項目提供236萬澳幣的資金。
骨腫瘤患者在接受腫瘤切除手術(shù)之后，骨骼會出現(xiàn)缺損，缺損的部位需要通過人造植入物進行修復(fù)。RMIT大學(xué)和圣文森特醫(yī)院的項目參與者表示，項目團隊將結(jié)合專門的成像技術(shù)、3D打印技術(shù)、機器人手術(shù)和先進制造方式，為骨癌患者制造定制化植入物，并在進行腫瘤切除后立即將植入物植入患者體內(nèi)。這個項目的目標是在患者接受腫瘤切除手術(shù)的同時，將修復(fù)缺損部位所需要的定制化植入物通過3D打印設(shè)備制造出來，以精確填充病人接受手術(shù)后留下的空間，從而使外科醫(yī)生能夠在一次手術(shù)中完成骨腫瘤切除和骨骼修復(fù)的治療過程。
良性骨腫瘤或瘤樣病變以手術(shù)刮除或切除為主。對于惡性腫瘤則應(yīng)以搶救生命為主，只有在不降低生存率的前提下，才可考慮保留肢體的問題。目前常用的手術(shù)方法有刮除術(shù)、切除術(shù)、截除術(shù)、良性骨腫瘤或瘤樣病變以手術(shù)刮除或切除為主。
切除術(shù)是將向骨外突出生長的腫瘤自其基底部切除的手術(shù)，主要適用于骨軟骨瘤。切除應(yīng)包括該腫瘤的軟骨帽蓋、包圍帽蓋的纖維組織和全部基底。
截除術(shù)是將腫瘤所在的一段骨干整段切除。適用于破壞范圍較大的巨細胞瘤和一些低度惡性的腫瘤如纖維肉瘤、軟骨肉瘤等。骨干截除后所遺留的缺損有的不需修補如腓骨近端和尺骨遠端，大多數(shù)則需要用人工關(guān)節(jié)、異體骨或自體骨進行修補。
在我國，像Stryker這樣的應(yīng)用案例并不在少數(shù)。其中，空軍軍醫(yī)大學(xué)西京骨科醫(yī)院骨與軟組織腫瘤專科在3D打印應(yīng)用到骨腫瘤手術(shù)治療方面形成了專業(yè)化的解決方案。西京骨科醫(yī)院以Shape, Structure, Strength, Surface, Survival的3S理念貫穿了整個3D打印植入物解決方案的設(shè)計要素， 郭征教授提出的以形補形（shape)，虛虛實實( stucture),支撐有效(strength)，界面互動(surface)，誘骨生長（survival)成為3D打印植入物在實際操作中總結(jié)出來的精華智慧。
根據(jù)市場研究，定制化設(shè)計的3D打印植入物在骨腫瘤患者的修復(fù)手術(shù)中發(fā)揮了日益重要的作用。2011年比利時、荷蘭的醫(yī)療專家為一名83歲口腔腫瘤患者植入的定制化3D打印下頜骨，以及2015年西安鉑力特和第四軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院為一名78歲的膈惡性腫瘤患者定制化制造的“3D打印鈦合金胸骨及前肋支架植入物”都是其中的經(jīng)典應(yīng)用案例。
在這些案例中應(yīng)用到的選擇性激光熔化金屬3D打印技術(shù)，均可在數(shù)小時內(nèi)完成定制化植入物的制造。然而，定制化植入物的完整制造流程還包括植入物的設(shè)計、模型優(yōu)化，以及3D打印后的后處理等工序，這些工作均需要一定的時間來完成，定制化植入物的設(shè)計與制造需要在手術(shù)前完成。“Just In Time Implant”項目所提出的目標是在進行骨腫瘤切除手術(shù)的同時完成植入物制造，這不禁讓人期待隨著該科研項目的推進，是否會有更為高效的3D打印植入物設(shè)計、制造方式誕生。
該項目的主要出資方Stryker公司，在2001年開始進入3D打印領(lǐng)域，已經(jīng)投入了Concept Laser公司和Arcam公司的金屬3D打印設(shè)備，并于2017年與GE增材制造部門建立了3D打印合作伙伴關(guān)系。Stryker與愛爾蘭及英國的頂尖大學(xué)合作，推進3D打印骨科醫(yī)療產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化。Stryker還在愛爾蘭開設(shè)了一個全球技術(shù)開發(fā)中心，該中心設(shè)有一個增材制造中心，為Strker解決設(shè)計復(fù)雜性問題，制造具有復(fù)雜幾何形狀的骨科植入物。Stryker目前已推出了一系列3D打印植入物產(chǎn)品。此次，Stryker與澳大利亞本地的科研機構(gòu)、醫(yī)院合作推進定制化植入物項目，是否意味著Stryker在逐漸培養(yǎng)植入物小批量分布式制造的能力？ 這個結(jié)果也是值得期待的。
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