在精准医疗时代,3D打印技术正为骨科修复带来颠覆性变革。近日,汕头大学医学院附属肿瘤医院3D打印创新中心荣获两项国家发明专利——个性化下颌骨重建假体与仿生颈椎椎间假体,将前沿科技与临床需求深度融合,为颌骨缺损与颈椎疾病患者开启功能重建与美学修复的新篇章。
以往中晚期下颌骨肿瘤术后重建长期依赖自体骨移植(如腓骨瓣)存在三大痛点:形态匹配依赖医生经验、钛板固定易松动损伤骨皮质、二次取骨创伤及术后种植牙困难。为此,汕大医附属肿瘤医院3D打印创新中心打造了一种“一体成型、微创固位”的全新解决方案。
通过在患者自体骨端预置预留孔,植入表面覆盖0.1-10mm钛合金多孔层的膨胀套。旋入预埋螺母后,膨胀套形变胀紧孔壁,其多孔结构促进骨细胞长入,实现生物级锁固。该生物融合型膨胀锚固系统避免传统钛钉对骨皮质的切削损伤,显著降低骨髓炎风险,经体外力学测试数据显示固定稳固性提升40%。
借助假体连接孔内置销轴,与螺钉后段螺旋槽啮合,推动滑槽内推板,螺钉即自动旋转前进,前段螺纹精准旋入预埋螺母,实现隐藏式双段螺钉快装机制,能够缩短50%的安装耗时,且全部固件埋入假体内部,表面平滑无凸起,杜绝口腔黏膜磨损。
此外,假体顶面直接打印65°-75°角度基台与垂直基台,间距精准控于3-4.5mm,凹面结构增强植体结合力。这种种植基台一体化设计规避了二次种植手术,患者术后3个月即可完成牙冠修复,咀嚼功能恢复时间缩短60%。
该方案通过3D打印实现假体形态与缺损骨段的毫米级匹配,结合“膨胀锚固+隐藏螺钉”设计,在恢复面部轮廓的同时,为牙齿重建提供坚实基座。
传统的人工椎间盘尺寸单一、生物相容性差,易导致假体松动脱落,且复杂结构难以满足个性化置换需求。
该院3D打印创新中心以仿生思维重构颈椎假体,通过双功能仿生结构,模拟天然椎间盘曲率的“蘑菇帽”设计,与上椎骨曲面紧密嵌合,支持多向扭转。内置双撑开杆导槽(直径3mm)及M2.5螺纹孔,通过旋入锥形旋钮锁定撑开杆。
手术过程中,在植入假体后,左右撑开杆沿导槽插入,旋转锥形旋钮扩张锁定,即刻建立稳定性,使装配步骤减少70%,术中调整灵活性提升,显著降低神经血管误伤风险。
由于假体主体采用SLM技术打印钛合金(Ti6Al4V-ELI)多孔外壳,孔隙率>60%,能加速血管化与骨长入,首批10例患者数据显示术后6个月CT显示骨融合率达92%。
该方案以撑开杆动态锁定机制提供即时稳定性,多孔表面促进永久生物固定,解决传统假体“机械固定易失效”的核心痛点。
下来,肿瘤医院将进一步深化在人工智能自动建模与生物医学3D打印领域的技术研发工作,不断提升3D打印技术在临床医疗中的应用水平,致力于为更多患者提供精准化、个性化的医疗解决方案,切实帮助患者重获健康体魄,为推动医疗健康事业发展贡献力量。
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