医生借助3D打印为84岁老人翻修膝关节

，11月25日23: 06(记者何磊，黄宇通讯员)近日，在军医大学西南医院关节外科，84岁的张锦贵进行了世界首例个性化3D打印钽金属垫块翻修手术，以修复膝关节巨大骨缺损。手术后的第一天，老人可以起床并在帮助下行走。据估计，手术后4至6天，老人可出院接受后续康复治疗和训练。

据报道，我国骨关节炎的发病率约为2.2%-3.5%，据统计，40-49岁和50-59岁人群的发病率分别为27%和62%。仅在西南医院的关节外科，每年就有400例膝关节置换手术。

全膝关节置换术是治疗终末期膝关节疾病最有效的方法之一，可减轻疼痛，恢复关节功能，提高患者的生活质量西南医院外科主任刘洋教授说。关节置换后，术后感染、无菌性松动和骨溶解等并发症常导致关节周围骨缺损。传统的骨水泥、同种异体骨或自体骨移植技术存在诸多问题，影响假体的稳定性和寿命。更困难的是，骨缺损的形状差异很大，现有的模块化金属垫块无法完全填充和重建缺损的骨结构，从而影响了膝关节外科临床修复巨大骨缺损的疗效。

近年来，利用计算机辅助设计和三维打印的个性化种植体治疗巨大骨缺损已成为一个热门的技术课题。据了解，钽金属具有较好的生物相容性和骨向内生长效果，更适合作为植入人体的金属材料。然而，钛合金是目前国际学术界报道的人体关节的主要金属植入物。这是因为钽金属具有非常高的熔点(超过3000摄氏度)，超过了当前商用金属3D打印机的极限，并且不能打印钽金属3D。

西南医院联合外科主任刘阳教授主持国家重点研发计划“个性化多孔钽假体粉末床电子束增强制造关键技术”，临床应用研发团队与国内3D打印企业合作，克服这一技术难题，生产钽金属3D打印多孔垫块。

刘洋教授说，完成手术的关键在于电脑辅助设计的垫块和三维金属印刷的准确性。手术前，该小组通过对患者进行精确的三维CT扫描，获得了正常和有缺陷骨骼的数据。该团队利用三维重建系统，在计算机上建立患者的骨骼形状，对比正常侧，模拟假体植入，并在关节外科实验室已经开展的3D打印模拟临床经验的基础上，根据患者术前的骨缺损状态和医护人员的合作讨论方案，通过3D打印重建患者的骨骼模型。通过“影像植入”的医生-工程师互动平台，反复修改设计方案，并与企业密切合作，为患者定制个性化的三维印刷钽金属垫块，用于修复严重的骨缺损。

据报道，各方为患者定制的3D打印钽金属垫块具有良好的附着力和表面粗糙度，能够完美填充巨大的骨缺损，保证了骨缺损后钽金属垫块植入的初期稳定性。粗糙且多孔的金属骨小梁设计还可以使自体骨快速生长到金属孔中，从而获得假体和自体骨的长期稳定性。手术过程大大简化，手术时间大大缩短，手术并发症减少，有效保证了假体植入后的长期稳定性。