北醫三院骨科團隊3D打印技術完成首例頸椎手術

2016年11月15日，北京大學第三醫院骨科主任劉忠軍教授為一位頸椎惡性腫瘤患者實施了世界首例包括樞椎的4節頸椎切除手術，并為患者云女士安裝上世界首個涉及上頸椎的大跨度3D打印人工頸椎。12月8日，患者出院，恢復狀態良好。

北京大學第三醫院骨科主任劉忠軍教授（圖片來源：新華網）

據了解，人的頸椎由7節組成，其中兩節上頸椎不僅形態特殊，而且承擔著頸椎活動范圍的50%。上頸椎對應的頸脊髓內有心跳、呼吸中樞，一旦損傷，人會立即死亡。此次患者罹患的脊柱腫瘤為脊索瘤，是一種惡性腫瘤，腫瘤侵犯累及的4節頸椎中包括一節上頸椎。這種情況，從醫學上來說，手術切除腫瘤仍是最主要方式。而手術，至少要連續切掉1節上頸椎和3節下頸椎。這種大跨度的頸椎切除后重建手術世界罕見，可施行手術的醫院、醫生，世界上也寥寥無幾。不應用3D打印技術，手術后頸椎結構難以重建。

11月22日，距離手術結束一周后，這位患者在3D打印頸椎的幫助下已經可以起床活動，這在3D打印技術出現之前，幾乎很難做到。“這是世界首例包括上頸椎在內的四節頸椎切除手術，也是全世界首次用如此大跨度的3D打印內植物修復頸椎。做這么大跨度的頸椎切除，如果沒有3D打印技術，我們現在找不到合適的固定器械。”劉忠軍說。

3D打印作為一種新技術，從概念的提出到現在已有35年，但在醫療領域的應用不過短短數年。而劉忠軍團隊將其應用在頸椎手術及修復，則是世界醫療領域首例。該技術的關鍵是無限接近地復制所需修復的人體組織，并重建該組織，患者術后的恢復情況相較前期的鈦網修復，在安全性、修復效果等方面有著質的提升。

“像這樣的定制化3D打印人工樞椎，到目前為止我們已經完成了6例，沒有出現任何問題，都獲得了很好的結果。全世界目前沒有哪家醫院能做到如此”，劉忠軍教授說，“像這個包括上頸椎樞椎的4節內植物為個體定制，因為每個人情況不同，所以只能根據每個人的具體情況進行定制。”這個定制化3D打印椎體最大亮點是設計成海綿狀的微孔結構，這就意味著整個內植物都是由微孔組成的。目的是讓人的骨頭可以直接長到微孔里面，與內植物實現融合。

“3D打印可以使原來無計可施的疑難疾病，找到治療辦法，已有治療方法的，得到進一步改進，從而提高治療效果，”劉忠軍說。

2009年，北京大學第三醫院將3D打印技術引入骨科領域，經過跨學科、跨領域合作，歷經多年的研制及臨床觀察，終于在他們手中誕生了世界首例3D打印人工椎體，并于2014年7月成功為一名惡性腫瘤患者植入世界首個3D打印樞椎椎體。該團隊研制的3D打印人工髖關節產品是我國首個獲得CFDA注冊批準的3D打印人體植入物，于2015年獲批；2016年世界首例3D打印人體植入物——人工椎體獲得CFDA注冊批準。這不僅是世界首例獲得注冊的3D打印人工椎體，更標志著我國在3D打印植入物領域已居世界領先水平，中國制造未來將造福更多患者。

目前，經CFDA注冊批準的3D打印人體金屬植入物僅此三項，均為劉忠軍團隊研發。