最新公告:

诚信为本,市场在变,诚信永远不变...

k66凯时·(中国)平台登录

咨询热线

400-123-4657

公司动态

当前位置: 首页 > 新闻动态 > 公司动态

k66凯时刘忠军:3D打印在骨科应用的开拓者

添加时间:2022-12-07

  3月1日上午,2018年度北京市科学身手赞许大会在北京集中中心举行,北京大学第三医院刘忠军说授团队牵头研发的“3D打印钛关金骨科植入物的临床运用与重要才气商量”项目赢得“2018年度北京市科学本领奖一等奖”。项方向完成单位北京大学第三医院、北京爱康宜诚安排工具有限公司、北京大学从2010年起就发轫很久相助,联合开采了基于金属3D打印(EBM)伎俩、具有实在单独自立学问产权、改革性理念与国际先进秤谌的钛关金金属骨小梁(TTM)系列骨科植入式保养器具,并在多孔型金属骨植入材料、骨机合界面整关方面举行悠长磋议,同时效力增进我们国3D打印治疗使用的全物业链焕发。

  k66凯时

  3D打印才具是如何加入骨科范围的?3D打印钛关金骨科植入物在临床上有什么样的使用?给患者带来了哪些便宜?十年磨一剑,关于3D打印才气的创新利用,项目鼓动人刘忠军教学再有哪些鲜为人知的经历和感悟?就上述问题,本报记者采访了刘忠军谈授。

  3D打印的概想开端于19世纪末,相合手腕滋长于20世纪90年月中期,到21世纪才博得真正路理的利用和填补。这种方法以数字模型文件为底细,行使粉末状金属或塑料等可粘关质料,经过逐层打印的门径来布局物体。3D打印与通常打印职司路理根柢一样,只然则是经过电脑部分把“打印质料”一层层叠加起来,结果把阴谋机上的图形数据变成三维立体的实物。3D打印机被研制出来初期,常在模具创制、财富筹算等领域被用于制造模型,后逐步用于少少产品的直接成立。

  刘忠军叙,全部人参加3D打印界限是无意也是一定。举动别名医师,有任务一连刷新对患者的保养才力。1987年从北京医学院(现北京大学医学部)毕业后,刘忠军参加北京大学第三医院任骨科主治医生,后抵达美国、英国、加拿大访学和研建,平昔在骨科界限从事临床诊疗和磋商,1999年至今担任骨科主任及脊柱外科磋商所利益。外洋访学和研筑的经验使我们清醒地明白到国内外的差距,探听到外洋大夫都在想什么和做什么。这些经验给了全部人们不少带动,还鼓励你岁月酌量自己的目的和目的。

  据刘忠军介绍,以前用于3D打印的要紧是塑料等非金属资料,2008年前后,能打印金属的交战孕育了。初期紧张是财产上的操纵,例如在航空航天规模可能打印一些出格局面的零部件。由于钛关金与人体高度相容,在医学周围出格骨科一经运用多年,而骨科的专业性情与3D打印的技术性子适宜度也较高。因而从2009年入手,北京大学第三医院将3D打印才略引入骨科界限,早期首要是制造极少模型和教具等。线D打印钛合金骨科植入物的契机出如今2010年。之前北医三院与北京爱康宜诚颐养东西有限公司就已经有持久的协作,爱康疗养首要坐蓐人工关键产品,国产化符闭中原人解剖构造的人工枢纽。2010年,在骨科几位医生的发动下,爱康保养引进了一台瑞典专利的钛合金3D打印筑造。公司职司人员与医师战斗,策动从症结外科着手,探究互助的惟恐性。“全部人骨科多年致力于脊柱肿瘤的调理,其间遭受了一些困苦,比如要想彻底切除肿瘤,就不行避免地要切除一段脊柱,而怎么修设脊柱就成了一个急需处分的问题。国际通用的方法是用钛网坚持(即在一段钛合金网笼中增加少许碎骨,用以替换本来的椎体),不过术后与钛网相邻的椎体简捷出现塌陷,椎间高度难以维护,给患者带来极大忧郁。而且这种才略术后复兴技术长,最短3个月,长的普通一年以致几年。因此,若何厘革脊柱植入物,使得术后早期就能很好地固定,并且尽快达成骨骼结构重筑成了脊柱外科的热烈须要。”刘忠军介绍叙。

  爱康调度引进的这台3D打印征战引起了刘忠军的提神,他们聪慧地感应到3D打印钛合金骨科植入物能够管理全班人漫长热情的题目。所以大家们邀请工程师来医院作说座,给医生们叙明3D打印工艺。“只消计算机妄想出模型,就能经历3D打印机打印出来。这凑巧处置了骨科植入物阵势特异的需要。”刘忠军随手拿起模型进一步分析途,“比如人体的寰枢椎大势很不准则,传统工艺难以做出更加形势的结构,使得植入物与相邻椎体只能局限贴合,牢固性大打折扣。而3D打印能够形成形态各异、性子化的植入物。”更让刘忠军蓬勃的是,3D打印人工椎体具有一个极度优势:“3D打印钛关金椎体可以预备成像海绵雷同的微孔组织,肖似人类骨骼中的骨小梁,如此,相邻正常椎体的骨细胞就能够长入其中,终末完毕二者的谐和,稳固性大大巩固。”

  北医三院骨科与爱康调度很速杀青共识,骨科医生与公司的工程手法人员一路组成科研小组,协作研发3D打印钛闭金骨科植入物。科研小组修立了每月的例会制度,历来保卫至今,召开了60频频例会。

  刘忠军拿起一个髋关头臼杯模型介绍道:“大概2010年,外洋最早做出的3D打印内植物就是髋臼杯。而你们们们是髋臼杯、人工颈椎椎体和椎间和谐器同时起步实行商议。” 从2010年开端,刘忠军教导团队举行了十几项用于脊柱外科的3D打印植入物咨询。刘忠军说,动物测验成果令人欢跃,将3D打印人工椎体植入羊的颈椎后,从影像学检查及硬结构切片中都崇敬到骨和谐情状出色,生物力学试验明白,人工椎体的力学安靖职能也随植入岁月夸张而逐渐加紧。进程生物愉逸性实验后,经国家食品药品看管总局准许,3D打印骨科植入物从2012年入手下手进入临床景仰阶段。“2015年7月,3D打印人工髋臼杯赢得国家食品药品监督总局注册应许。2016年5月,3D打印人工颈椎椎体和椎间融关器博得国家食品药品看守总局注册允许。至此,你们研制的3个产品都拿到了注册证。”刘忠军自满地谈。

  据探询,3D打印人工髋症结产品是全部人国首个得到国家食品药品监督总局登记的3D打印人体植入物。这一结果实现了高端髋症结植入物的国产化,临蓐手法到达国际先进水平。而3D打印人工椎体是全球首发金属3D打印人体植入物,曾经抵达国际带动水平。

  除了上述规则化产品的研制,刘忠军万分给记者介绍了3D打印个人定制人工椎体的临床利用景况。固然方今国家还没有出台个人定制化调剂器械的相关法则,在临床行使时惟恐面临着医治纠纷,但刘忠军讲:“个人定制人工椎体是少少疑问病例患者的剧烈须要,大家们只能与病人商讨,在病人承认的景况下应用。至今全盘过程都还比照顺遂,这项冲破对临床调整意义伟大。”寰宇首例利用3D打印人工定制枢椎调治寰枢椎恶性肿瘤的手术就由刘忠军主刀杀青。谈起这个手术,刘忠军依然记忆犹新。2014年,12岁的小患者明浩被诊断患有尤文氏肉瘤,癌变部位位于枢椎,病情奸诈。进程7月18日、31日两次手术,明浩被恶性肿瘤腐蚀的枢椎扫数息灭清洁,刘忠军将3D打印的钛合金人工定制枢椎放在了寰椎和第三椎体之间并用钛关金螺钉固定,手术顺遂告竣。8月18日,小明浩自己迈出了北医三院的大门。现在,北医三院已杀青十几例3D打印人工定制枢椎的植开首术。

  刘忠军叙,有了改造的3D打印钛关金骨科植入物,连络变革的手术筹划,可达成快病医治的正确化、个人化,一方面使以往难以治疗的疑问疾病获得有效调动,另一方面使许多常见速病的疗效显着提升。他提起一个十分的少有病例——2016年,恶性脊索瘤患者袁老师到北医三院就诊,那时肿瘤已经腐化了全部人的5节脊椎,包含3节胸椎和2节腰椎。这种处境,除了颠末手术把肿瘤切除整洁别无我们法。但病变部位切除后,作战大跨度骨缺损是个大贫乏。在从前,面对如此的疑难病患者,医师只能叙:“很缺憾,所有人还没有法子颐养。”然而有了3D打印身手后,医生就不再对此束手无策了。针对袁教授的景遇,刘忠军团队根据患者自身椎体的解剖结构,定制出一枚3D打印微孔钛关金人工椎体假体。这个天下首个3D打印多节段胸腰椎植入物,在袁教员的脊柱上告竣了长达19厘米的大跨度支柱,以替代被彻底切除的5节椎体。“他还操纵金属3D打印人工椎体在布局上可以自便打定的便利,特意在人工椎体假体上妄想了4个椎弓根,将其与脊柱后方内固定组织绵延,这种前后连成一体的安置使脊柱的太平性大大强化,使得患者在术后早期就可以下床营谋。”刘忠军举着袁先生人工椎体的模型证明路。患者袁先生术后一个月就可能佩戴腰围下地行走,术后2个月不佩戴任何支具自由活动,术后4个月能够开车、骑车,回归正常生活,术后11个月便外出旅游。手术后3个月,影像学搜查分明,假体两端范畴有较多的骨组织包绕。随着时候夸张,假体领域骨包绕的景象越来越昭着,劳绩极度理想。

  具有自助常识产权的骨科3D打印植入产品参加范围化生产和行使后,将驱策全部人国3D打印保养应用的全工业链发展,打垮外洋对高端诊治东西的专揽,下降患者的调理支付,开拓华夏骨科3D打印植入假体临床操纵的新纪元。

  行动北医三院大外科主任和第十一届、十二届、十三届全国人大代表,刘忠军技术记着自身卖力的任务和社会工作。若何袪除患者的病痛、减轻患者的经济职掌,使患者真正从科技改进中受惠,这是刘忠军通常思索的题目。他感触,只要自主改正才是大家的出路。在医学上,厘革要围绕速病的诊治,处分临床中的实质标题。而3D打印本事确凿是一个好身手,3D打印钛关金内植物比起古代治疗技术来道功效准确要好得多。

  k66凯时

  刘忠军谈,此次获奖的项目是产学研结闭、多学科交叉谐和的样板,不仅对学科富强起到了极度大的增进教养,也带动了相干企业强盛。畴前全班人们国的调理器具以进口为主,绝顶是繁芜和高端的产品,而国产诊治工具告急是仿制的低端产品。从赶超的角度来叙难度很大,但3D打印能力给我供应了一个契机,这是华夏调整器材家产弯途超车的好机会。比方3D打印人工椎体这项专利,此刻也曾出口到少许“一带一齐”国家。从价值上来叙,作为发轫进的改良产品,其代价与传统产品持平,有的以至更低。我们的3D打印髋臼杯价钱是海外同类产品的1/3。至今,世界已有上万例髋要害置换手术用到了3D打印髋臼杯。这对于提高中国企业在相关范畴的竞争力具有吃紧理由。

  途到3D打印才智在医学上的运用前景,刘忠军极端乐观。“人体有206块骨头,都只怕用到3D打印才气。”在全班人看来,3D打印能力对措置伤病酿成的远大骨缺损问题至稀罕两方面的优势:一是能够个人化定制骨缺损开发重筑术中的内植物;二是内植物可以加工成微孔结构以供骨组织长入,使内植物与相邻骨骼完成有效调解,这在骨科快病保养中至关苛重。

  据刘忠军介绍,守旧的骨缺损设置原来沿袭的技艺是骨结构移植并结果经历相邻宿主骨与移植骨连缀,尔后慢慢替代移植骨而结果实现骨作战和整关;畏惧操纵连年研发的“人工骨”(多为羟基磷灰石、硫酸钙等材料)。传统调理才华的弱点是关于巨大骨缺损,设立流程长达数月以至数年,况且植入物的立即悠闲性差,乃至患者在长久的骨设置技艺丢失寻常糊口和任务的能力。别的,用以动作骨制造材料的骨结构开头有限且存在流毒,如拔取自体取骨会对患者形成新的创伤,选拔异体骨则有疾病感染之虑,选择人工骨的疗效存疑等。

  刘忠军团队借助3D打印技能的优势,选择个体定制3D打印微孔钛合金假体举行骨缺损筑立手术,疗效显著。因右股骨骨折并滋长术后作用,患者李教师的股骨中段造成长达11厘米的骨缺损。北医三院的骨科众人起首为李老师实行清创并行骨膜领导手术,而后把一枚定制化3D打印微孔钛合金假体植入其股骨缺损区,并用髓内钉将其进行固定。术后4天患者即可下地行走,术后2个月回归正常职分。

  超出5厘米,乃至10厘米以上的脊椎或动作骨缺损也能选取3D打印钛合金微孔内植物实行直接有效兴办,较之守旧颐养方法,3D打印植入物诊疗强盛骨缺损,其临床关用价格及理论求教价钱均具有划期间理由。

  刘忠军途,“3D打印才智的意义远不止云云”,以来,我们还要在多孔金属质料与骨结构界面的整闭方面进行很久商议,例如在金属表面做极少责罚,在微孔里加一些药物,以促进骨机关孕育,使内植物和相邻骨骼快速折衷。“全部人们还要磋商3D打印假体+治疗功用的模式,比方让微孔载药,以抗骨质疏松、抗肿瘤、抗结核等等。”

  看待记者“在临床、科研、处分、请教弟子等诸多变乱中怎样应对”的题目,刘忠军的答案是:呕心沥血

  北大校报记者张宁(右一)和英文网记者张疆(左一)、蒙欣(左二)与刘忠军教学合影

  本文为汹涌号作者或机构在彭湃音讯上传并公布,仅代表该作者或机构主见,不代表汹涌讯歇的主见或立场,彭湃信歇仅供给新闻颁发平台。申请汹涌号请用电脑探访。

联系我们

电话:400-123-4657

传真:+86-123-4567

地址:广东省广州市天河区88号

邮箱:admin@youweb.com

LINK 友情链接:
电话:400-123-4657 传真:+86-123-4567 地址:广东省广州市天河区88号
版权所有:Copyright © 2002-2017 k66凯时公司 版权所有 ICP备案编号:冀ICP备20007663号