用3D打印的 "骨磚 "治療敘利亞被炸傷的難民

成千上萬(wàn)的敘利亞難民在戰(zhàn)亂的祖國(guó)被桶裝炸彈和其他爆炸物擊中后，受到了傷害，由于醫(yī)療系統(tǒng)的崩潰，許多人無(wú)法獲得必要的醫(yī)療服務(wù)。因此，唯一的選擇往往是截肢。

2020年6月22日，南極熊從外媒獲悉，曼徹斯特大學(xué)的研究人員針對(duì)敘利亞難民營(yíng)的緊急醫(yī)療需求，開發(fā)出了一種利用3D打印 "骨磚 "修復(fù)斷肢的簡(jiǎn)單而廉價(jià)的方法。

他們開發(fā)了一種臨時(shí)的3D打印 "骨磚"--由聚合物和陶瓷材料組成--以填補(bǔ)爆炸傷害留下的殘缺。這些骨磚可以降解，并允許新的組織在其周圍生長(zhǎng)。隨著它的溶解，該結(jié)構(gòu)將像正常的骨骼一樣支撐負(fù)荷，同時(shí)誘導(dǎo)新骨骼的形成。

圖片來(lái)自曼徹斯特大學(xué)

為醫(yī)用假體創(chuàng)造一個(gè)簡(jiǎn)單、低成本的解決方案

自沖突開始以來(lái)，桶裝炸彈給敘利亞及其平民造成了大量的破壞、苦難和痛苦。據(jù)有關(guān)報(bào)告統(tǒng)計(jì)，自2012年以來(lái)，桶裝炸彈已在敘利亞造成11 000多名平民死亡，更多的人受傷。

如果一個(gè)人在爆炸中幸存下來(lái)，他們的肢體仍然有可能遭受巨大的，通常是鋸齒狀的斷裂。即使在最好的條件下，這種傷勢(shì)的修復(fù)也是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)，因?yàn)樵谀抢锟梢缘皆O(shè)備齊全、最先進(jìn)的醫(yī)院接受專業(yè)的整形外科手術(shù)和昂貴的術(shù)后護(hù)理。然而，難民營(yíng)是許多敘利亞人的日�，F(xiàn)實(shí)，這些難民營(yíng)遠(yuǎn)離任何先進(jìn)的外科干預(yù)措施，這意味著在許多情況下，截肢是最可能的結(jié)果。

受到敘利亞難民困境的啟發(fā)，Bartolo和曼徹斯特大學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種便捷的程序，以幫助那些需要緊急醫(yī)療護(hù)理的人。巴托洛1968年在東南非洲的莫桑比克長(zhǎng)大，當(dāng)時(shí)正值獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，他解釋說(shuō)，他認(rèn)識(shí)到敘利亞內(nèi)戰(zhàn)中持續(xù)的苦難和痛苦。

土耳其境內(nèi)的敘利亞難民信息圖，圖片來(lái)自Paulo Bartolo。

當(dāng)曼徹斯特皇家醫(yī)務(wù)室的骨科醫(yī)生顧問(wèn)Amer Shoaib訪問(wèn)曼徹斯特大學(xué)，討論他在土耳其難民營(yíng)中治療敘利亞難民的這些傷勢(shì)的經(jīng)驗(yàn)時(shí)，產(chǎn)生了3D打印骨磚的想法。"他告訴我們，在敘利亞，爆炸傷的后遺癥有時(shí)無(wú)法治療，因?yàn)椴粩嘤懈腥镜娘L(fēng)險(xiǎn)。醫(yī)療系統(tǒng)的崩潰也導(dǎo)致許多治療是由事實(shí)上沒(méi)有受過(guò)訓(xùn)練的醫(yī)務(wù)人員來(lái)完成的。"Bartolo解釋說(shuō)。

Bartolo和他的研究同事Andy Weightman和Glenn Cooper決定提供幫助，并應(yīng)用他們的專業(yè)知識(shí)，Bartolo的學(xué)術(shù)興趣集中在3D打印組織工程的生物制造上。但Bartolo表示："我們不得不考慮[......]使腳手架更具成本效益，并可用于管理感染等非常困難的苛刻環(huán)境。"

該團(tuán)隊(duì)選擇使用3D打印作為創(chuàng)建骨磚的低成本解決方案，集成了可降解的多孔結(jié)構(gòu)，可以將抗生素陶瓷糊注入其中。骨磚假體和糊狀物不僅能防止感染，還能促進(jìn)骨再生，并在愈合期建立機(jī)械穩(wěn)定的骨結(jié)合。在獲得全球挑戰(zhàn)研究基金的支持后，團(tuán)隊(duì)前往土耳其繼續(xù)開發(fā)假體，并幫助那里的敘利亞難民社區(qū)，與一直在處理難民及其傷勢(shì)的學(xué)者、外科醫(yī)生和醫(yī)療公司進(jìn)行了第一手的交流。這確保了3D打印骨磚的形狀和設(shè)計(jì)盡可能地與一線臨床醫(yī)生的需求保持一致。

x750倍放大鏡下的骨磚，圖片來(lái)自Paulo Bartolo。

該團(tuán)隊(duì)還在開發(fā)軟件，使臨床醫(yī)生能夠選擇具有特定形狀和尺寸的骨磚的準(zhǔn)確數(shù)量，以及如何為特定骨缺損組裝的信息。Bartolo稱，"骨磚解決方案比目前的治療方法更具成本效益。我們預(yù)計(jì)，對(duì)于典型的100毫米骨折損傷，我們的節(jié)肢解決方案的成本將低于200英鎊。這比目前的解決方案要便宜得多，根據(jù)所需的類型，人工肢體的成本可能在270英鎊到1000英鎊之間。"

現(xiàn)在進(jìn)入三年項(xiàng)目的最后階段，Bartolo和團(tuán)隊(duì)已經(jīng)使用計(jì)算機(jī)模擬評(píng)估了骨磚，在實(shí)驗(yàn)室使用3D打印創(chuàng)建了原型，并對(duì)骨磚的機(jī)械和生物特性進(jìn)行了體外測(cè)試。下一步是動(dòng)物測(cè)試，為獲得監(jiān)管部門批準(zhǔn)做準(zhǔn)備，這個(gè)項(xiàng)目將為人類患者的試驗(yàn)做好準(zhǔn)備。

電子顯微鏡掃描下的骨磚，圖片來(lái)自Paolo Bartolo。

編譯自：3dprintingindustry