余家阔好大夫【3D打印高端演讲】北京大学第三医院余家阔教授:3D 打印人工关节

2017-10-26

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文章简介：当然了,3D打印涉及的东西也是比较多的,在临床上应用也不仅仅是细胞,或者说组织这么一部分,也可以有一些不一定将来要活的.比方说我们做膝关节.髋关节的移植.下面我

当然了,3D打印涉及的东西也是比较多的,在临床上应用也不仅仅是细胞,或者说组织这么一部分,也可以有一些不一定将来要活的。比方说我们做膝关节、髋关节的移植。下面我们请北京大学第三医院的余家阔教授,他是在运动医学研究所从事膝关节移植方面的工作,让他谈一谈3D打印膝关节假体一直方面做的一些个性化工作。

余家阔:我跟彭主任一样,我也是来自医院的,在医疗的第一线,对3D打印的临床应用也是做了很多的思考。实际上3D打印在医学上的应用,以前只是一个梦想,个性化的医疗,作为一个产业可能就会有非常非常大的发展。也就是说有了3D打印,也就会有今后的个性化医疗产业。在个性化医疗产业里面,刚刚彭江教授说的,包括周教授说的,他们讲的领域都是我用3D打印的手段做一个活的东西来替代我们人体里面活的东西。

实际上我们还有另外一块,我现在每天都在关注,就是我们用一个材料,用一个人工制成的产品来替代原来我们人体里面活的这一部分,让它能够照常发挥它的生理作用。这里面大家都很熟悉的就是人工关节置换这一块。我们的关节毁坏了,我们并不试图去移植一个活的骨头、活的软骨、活的关节来替代原来的。

我们现在用人工关节来替代它,照样这个人可以正常的生活、正常的工作,甚至一些不受限制的体育锻炼,像滑雪、打球,一些常规的锻炼他照样可以做。

在这方面人工关节的应用只是3D打印在骨科方面临床应用的一部分,实际上我们都知道在骨科方面的应用,在脊柱方面,像椎间融合器3D打印已经很好了。像我们手术的导板,这方面我也看过杨永强教授跟其他骨科领域的专家合作的一些产品,它可以通过3D打印一个东西,跟这个人局部的三维骨性结构匹配,做出一个手术器械,让我们在手术中钢板的形态更好,钉子能够拧得更准确,方向更匹配。

另一方面,像创伤方面,颅骨修复,这些临床上也都实现了。

但是在关节方面,人工关节的难度在什么地方呢?比如做骨科的导板,它可以用一些非常容易打印的材料,只要能够消毒,能够在使用中用一下就行了。像颅骨的修复,只要用金属的东西,实现3D打印也都是很容易。但是人工关节现在有一个困难,一个就是人工关节需要耐磨,需要结实的程度,它需要表面的光洁度,要达到很高的要求。

另外一个难度在哪呢?它不仅对金属的要求比较高,真的要想实现个性化的人工关节的定做,因为我们知道每一个人的关节形态、形状尺寸都是不一样的。

它还要克服另外一个问题,到目前为止,包括我们和杨教授合作的这个团队也都在努力,有了很大的进展,但是我要讲的是什么呢?就是超高分子量聚乙烯的3D打印。我觉得在座的如果有人能够解决这方面的问题,我们定制的人工关节,个性化的人工关节,每年全国有80多万例的膝关节置换,中国有8万到10万,全世界有几百万例,那么大的需求量,如果我们都能够实现个性化的定制,将是一个非常大的市场。

现在的瓶颈,包括杨教授他们在做的金属的,包括钛合金3D打印,基本上已经解决问题了,不出意外的话应该会在一两年之内,不会出现问题。但是超高分子量聚乙烯,因为它特别困难,就像打印组织、打印器官一样,也有它的门槛。

所以综合来讲,在人工关节领域,它的要求和我们现在很简单的医学应用,不管是打一个模型给病人看,他骨折,哪个地方有个肿瘤,这个肿瘤长成什么形状了,还是打一个手术导板,还是打印一个颅骨的修复,都是非常简单的。真正的关节的需求,今后要比脊柱和创伤的需求要求更高,因为不管是表面的光洁度还是要求30年以上的耐磨损,它打印的质量,可能今后都是我们希望能够尽快解决的。

在这里我也觉得大家一起努力,如果真的想在人工关节方面尽快的推广到个性化的定制,因为这个是每年上千亿产值的一个非常大的市场,实际上要解决像金属的3D打印,要做到跟铸造的质量一模一样,通过3D打印既可以个性化定制,又能够跟铸造的工艺和质量一模一样。软的方面,像超高分子量方面,也是要求要达到这个目标,所以这样才能够推动人工关节的个性化定制,实现人工关节的一场革命。在这方面,希望大家一起努力。