研究入“骨”-3D 打印技术在骨科上的应用案例

| 3DScienceValley · 2020/02/10

在工业化国家，脊椎疾病的发病率呈上升趋势。3D 打印的钛植入体为某些重症带来了希望。

乍看之下，这些小小的灰色物体平平无奇，但它们却能改变一个人的生活。它们名为椎间融合器，是一种脊柱植入体，用于固定两节脊椎之间的间隔，恢复脊椎体的自然高度。为成功实现这项功能，融合器必须满足严格的设计要求。除了能承受机械压力，它们还必须轻质且具有生物相容性，不会让人体产生排斥反应。位于莫斯科的 CONMET 公司目前利用 3D 打印技术在通快 TruPrint 1000 上生产融合器。在中期，总经理 Dmitry Tetyukhin 计划部署一台 TruPrint 3000，升级到大规模生产。

背部疼痛在工业化国家非常普遍，是最常见的健康问题。此类患者每天都会感到疼痛，身体活动机能也会下降。如果病情严重，椎间盘突出等症状只能通过手术治疗，利用植入体强化脊椎体。

3D 打印融合器的原型：长期以来，脊椎融合都是椎间盘突出不得已之下的最后治疗手段，但如今 3D 打印融合器可以将脊椎体恢复到自然高度，让患者没有疼痛地自由活动。为此，融合器不仅要具备生物相容性，还要有足够的韧性，以确保不会撕裂或破碎。

早在 1993 年，莫斯科企业 CONMET 就认识到了利用 3D 原型技术定制医疗植入体的变革性潜力。自那时起，CONMET 与研究中心和行业合作伙伴密切合作，研究测试口腔和上颌面植入体。作为独联体（CIS）领先的植入体制造商，该公司正积极打入潜力巨大的脊柱植入体市场，以巩固自己的地位，CONMET 生产经理 Nadeschda Morozova 说道：“大约 60% 的退行性脊椎疾病和脊椎损伤手术需要植入融合器，所以需求非常强劲。”

融合器本身采用生物相容性钛合金制成。融合器制造商面临的主要难题之一就是怎样使表面的孔隙度准确满足要求，Morozova 解释说：“多孔结构能促进骨结合，也就是活骨组织和植入体表面之间的结构性和功能性连接。车削、铣削、铸造等传统方法几乎不可能做出这种结构，所以 3D 打印具有显著的竞争优势。”

CONMET 使用通快的 TruPrint 1000 开发参数并测试各种不同的形状和材料。Morozova 说道：“我们的目标是了解所有的相关流程，从而做到为特定患者定制植入体，并尽早为公司奠定大规模生产的基础。”

这是 CONMET 投入使用的第二台通快 3D 打印机。2018 年初，该公司开始使用 TruPrint 1000 为癌症和创伤患者生产牙齿和颅颌面植入体。除了机床本身，通快还提供适用的钛粉末、基板、涂覆工具和软件。通快丰富的专业知识以及成功的合作是 Dmitry Tetyukhin 决心购买第二台打印机的决定性因素。Morozova 解释说：“通快在迪琴根的专家以及在莫斯科子公司的工作人员为我们提供了大量支持和建议，帮助我们引进了新的技术，事实证明他们是非常可靠的合作伙伴。他们的专业知识在第二个项目中也发挥了宝贵的作用，比如在决定合适的参数方面。”CONMET 计划订购一台 TruPrint 3000，以开启脊柱植入体的大规模生产。

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