科技日報訊 （仰東萍 記者李穎）近日，北京大學(xué)第三醫(yī)院完成世界首例3D打印人工定制樞椎，應(yīng)用于惡性腫瘤的治療。

　　12歲的小患者明浩患有尤文氏肉瘤，癌變部位位于樞椎，隨時可能出現(xiàn)不可逆的脊髓損傷，導(dǎo)致完全癱瘓、呼吸驟停，病情非常兇險。

　　據(jù)該院骨科教授劉忠軍介紹，人的頸椎由七節(jié)椎骨組成，其中，最上面與顱底相連的兩節(jié)分別為寰椎和樞椎。與其它椎體相比，這兩塊椎體顯得比較“特別”。寰樞椎與人的頭顱之間，就像三角形尖頂上面放了一個圓球，一方面頭顱可以上下左右活動自如，另一方面也使寰樞椎成為頸椎中最不穩(wěn)定、最脆弱的支點。同時，寰樞椎的椎孔內(nèi)有為腦基底部供血的最大動脈分支——椎動脈，有穿行其中的脊髓，這里幾乎是手術(shù)禁區(qū)。

　　而尤文氏肉瘤是一種病情發(fā)展迅速、惡性程度高的溶骨性病變，對骨骼具有滲透性或蟲蝕樣破壞。作為罕見的脊柱原發(fā)惡性腫瘤，尤文氏肉瘤多發(fā)于兒童。其主要累及骶椎，其次是胸椎和腰椎，頸椎最為罕見。

　　對于尤文氏肉瘤的治療，目前以手術(shù)結(jié)合放療、化療綜合治療。其中手術(shù)切除腫瘤是治療的關(guān)鍵。由于脊柱腫瘤解剖位置鄰近脊髓、神經(jīng)、重要血管和臟器結(jié)構(gòu)，手術(shù)切除腫瘤是治療的關(guān)鍵。

　　劉忠軍教授和他帶領(lǐng)的團隊經(jīng)研究決定，為明浩的樞椎進(jìn)行前路和后路兩次手術(shù)。明浩要通過手術(shù)切除的樞椎被稱為手術(shù)禁區(qū)，目前全國能夠完成樞椎切除手術(shù)的醫(yī)院只有不過5家。僅僅切除被腫瘤侵蝕的樞椎還不行，還要想辦法在第一和第三頸椎之間添上內(nèi)植物，這樣手術(shù)后明浩的頭才能夠抬起來。

　　傳統(tǒng)手術(shù)切除病變椎體后，會用鈦合金網(wǎng)籠代替原來椎體的位置，但容易出現(xiàn)椎體塌陷，椎間高度難以維持等情況，給患者帶來極大痛苦。

　　劉忠軍教授和他的團隊決定嘗試使用孔隙金屬代替缺損的脊椎結(jié)構(gòu)。即使用鈦合金粉末3D打印技術(shù)，制造出空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜、符合解剖形態(tài)的孔隙金屬結(jié)構(gòu)，使骨細(xì)胞長入空隙金屬內(nèi)，達(dá)到融合的效果。同時，由于人工椎體獨特的設(shè)計結(jié)構(gòu)，不再使用鈦板輔助固定。

　　劉忠軍教授和他的團隊，通過計算和研究，為明浩設(shè)計了一個孔隙金屬樞椎，用以取代被腫瘤侵蝕的椎體。

　　經(jīng)過7月18日、7月31日的頸椎后路和前路兩次手術(shù)，患者小明浩換上了首例應(yīng)用3D打印技術(shù)人工定制的樞椎椎體，并于8月18日順利出院。

　　至此，針對治療寰樞椎惡性腫瘤，北醫(yī)三院骨科劉忠軍團隊完成了世界首例應(yīng)用3D打印的人工定制樞椎作為脊椎外科內(nèi)植物，進(jìn)行脊椎腫瘤治療以后的穩(wěn)定性重建。

　　據(jù)劉忠軍教授介紹，樞椎的特殊生理結(jié)構(gòu)及位置，使人工定制樞椎能夠充分利用3D打印技術(shù)進(jìn)行制作。在完全模擬樞椎復(fù)雜形態(tài)的同時，增加了支撐面積，椎體穩(wěn)定性大大提高。極大降低了患者在通用術(shù)后與鈦合金網(wǎng)籠相鄰的椎體出現(xiàn)塌陷所致相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生。個性化的3D人工椎體達(dá)到了椎體一體化的效果，具有現(xiàn)在國際通用的鈦網(wǎng)替換技術(shù)不可比擬的特點。

　　據(jù)悉，劉忠軍教授實施的將3D打印人工定制樞椎用于樞椎惡性腫瘤手術(shù)治療的方法，為腫瘤切除后頸椎結(jié)構(gòu)重建技術(shù)開辟出一條嶄新途徑。

　　經(jīng)過4年3D打印脊柱植入物方面的研究探索，相關(guān)文章也已在世界頂級的脊柱外科學(xué)雜志發(fā)表。