阿根廷首例3D打印頭骨植入物患者一年來生活正常

一年前，在阿根廷進(jìn)行了一例3D打印植入物植入患者腦顱手術(shù)。這名患者進(jìn)行的是與中風(fēng)有關(guān)的手術(shù)。醫(yī)生為其植入的是按照嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)制造的3D打印假體：首先形狀要精確匹配；其次它必須是可滲透的，能夠允許大腦流體通過；最后，重要的是其熱傳導(dǎo)能力要盡可能地小，這是為了保護(hù)腦組織，尤其是在有強(qiáng)烈光照或者高溫的天氣里。此外，使用的材料還需要有生物相容性，這樣可以允許骨骼長入植入物的邊緣。

使用生物相容性鈦合金增材制造的植入物被用于阿根廷患者的顱骨手術(shù)中

一種鈦合金的晶格結(jié)構(gòu)被認(rèn)為能夠理想地滿足上述條件，醫(yī)生在手術(shù)中使用螺絲將其固定在了患者顱骨上。而這塊植入物則是使用EOS公司制造的3D打印機(jī)在鈦金屬粉末上逐層構(gòu)建而成的。

時(shí)間是3D打印植入物的關(guān)鍵。這個過程的起點(diǎn)是在布宜諾斯艾利斯的Novax DMA公司，該公司專業(yè)為創(chuàng)傷科、骨科及顱面外科開發(fā)和提供醫(yī)療植入物。他們使用Within公司提供的軟件，迅速設(shè)計(jì)出植入物的形狀和多孔結(jié)構(gòu)。

當(dāng)CAD工作完成之后，位于德國慕尼黑的Alphaform AG公司使用一臺EOSINT M 280金屬制造設(shè)備在幾個小時(shí)之內(nèi)就打印出了植入物。

為了確保成功的植入，在制造過程中有幾個嚴(yán)格的機(jī)械要求必須滿足，植入物的孔隙直徑要求為1毫米左右，孔隙之間網(wǎng)格的厚度大約為0.2毫米，整個孔隙率要達(dá)到95％。在剛性結(jié)構(gòu)、如此嚴(yán)格的尺寸和輪廓公差的要求下，使用傳統(tǒng)的減材制造出這樣的細(xì)網(wǎng)根本不可能。

植入物在不到三個星期后終于進(jìn)入了手術(shù)室，這中間交通運(yùn)輸占據(jù)了三分之一的時(shí)間。在經(jīng)過一個半小時(shí)后，手術(shù)順利完成。這次手術(shù)的確切進(jìn)行時(shí)間是去年的5月份。

Alphaform公司的增材制造總監(jiān)Christoph Erhardt評論說：“我們使用EOS系統(tǒng)完成了許多增材制造的產(chǎn)品。而且，我們對于這件植入物的制造特別有成就感，不僅僅是我們實(shí)現(xiàn)了如此精確的結(jié)構(gòu)，而在于我們優(yōu)化了植入物內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)，而且完成了非常困難的內(nèi)部空隙的清潔過程�！�

“我們開發(fā)出了一種多步驟的工藝，通過磨料和機(jī)械清洗、漂洗和超聲波來達(dá)到所需要的醫(yī)療純度水平，這是因?yàn)榛颊咦钶p微的動作都有可能導(dǎo)致顆粒物脫落，并產(chǎn)生致命的沾染或排異�！�

因此在進(jìn)行手術(shù)之前，植入物的清潔度水平通過了廣泛的測試，包括粒子和細(xì)胞毒性測試驗(yàn)證，還進(jìn)行了氣相色譜分析以及其他試驗(yàn)來證實(shí)植入物能夠滿足穩(wěn)定性和保護(hù)病人的顱骨的必要要求。

植入物孔隙率為95％，所以液體能夠以最小的阻力流過，從而能夠控制溫度，骨組織能夠聚結(jié)在外邊緣

病人在手術(shù)兩天后出院，三個星期內(nèi)傷口愈合。自那時(shí)以來已經(jīng)一年，沒有出現(xiàn)過并發(fā)癥，患者已能過正常的生活。