當前，3D打印技術方興未艾。在醫學領域，尤其是骨科方面，可以根據病人的需要設計個性化的椎體，重新植入體內，使其功能重建并獲得理想部位的功能。日前，南方醫科大學南方醫院為一名患者成功進行了3D打印仿生人工椎體置換手術。

來自潮陽的35歲黃某是一個漁民，是家中的主要勞動力。但是5個月前，他雙下肢出現不明原因的疼痛、麻木、無力等癥狀，且癥狀逐漸加重，僅能緩慢行走。在南方醫科大學南方醫院脊柱骨科進行相關檢查后診斷為骨巨細胞瘤合并動脈瘤樣骨囊腫，相應層面椎管狹窄，壓迫脊髓，導致胸12椎體及其附件骨質破壞。

據了解，骨巨細胞瘤是一種侵襲性腫瘤，又稱破骨細胞瘤，在我國是第三大骨腫瘤，動脈瘤樣骨囊腫又稱良性骨動脈瘤，具有侵襲性的骨病損。南方醫科大學南方醫院脊柱骨科副主任醫師鄭明輝介紹，骨巨細胞瘤合并動脈瘤樣骨囊腫很少見。腫瘤對該患者骨組織的破壞造成椎體強度下降，椎體高度丟失，繼而出現腰背部疼痛癥狀，同時部分腫瘤組織突破進入椎管，造成脊髓、神經受壓，患者有雙下肢感覺、運動減退癥狀進行性加重。

經過醫院各科室詳細評估黃某病情，認為手術指證明確，要把腫瘤侵犯的一節椎體進行全椎體切除、椎體置換。然而，用于現有脊柱內固定產品的標準無法匹配病人的生理參數，且易出現內植入物下沉，繼而出現釘板系統斷裂的可能。為了解決這個難題，治療團隊決定根據患者的情況，為他特制一個人工椎體。

研究團隊根據病人脊柱的CT掃描數據，為黃某的脊柱建立了精準的3D圖像。根據這個圖像，設計出屬于黃某的個性化植入物，并進行3D打印。經過數百次修改、模擬、再修改，經過測試篩選，結合該患者為單節段椎體破壞，并且位于胸12(胸腰段)，治療團隊選擇了一體化結構、12面體骨小梁拓撲結構、原始椎體、75%孔隙率的人工椎體。

“人工椎體堅強的內部框架結構支撐力，能夠通過人工椎體輕松承載人體上半身重量，不僅恢復脊柱整體高度，同時提高脊柱整體穩定性，減少脊柱內固定松動和斷裂的風險。這樣患者術后可盡早下地活動甚至進入正常生活。”最后，在手術團隊和設計團隊的共同努力下，手術取得圓滿成功，黃某術后3天便可自由下地活動。

鄭明輝介紹，脊柱腫瘤、脊柱嚴重爆裂性骨折等所致椎體嚴重破壞的病患，治療方法主要為全椎體切除術。但這種手術會嚴重破壞脊柱生物力學的穩定性，凡是接受了全椎體切除術者，都需要重建脊柱穩定性，也就是在切除的椎體處植入人工椎體。不過，傳統的人工椎體并非針對患者個性化設計，而是早已按型號機器加工設計好的，大小匹配不合適，人工椎體上下面與人體本身的椎體不能完全接觸，受力不均勻，容易出現終板骨折、內固定下沉，嚴重影響其支撐力度，達不到理性的遠期效果，有時需再次手術，再次手術時由于瘢痕生長，手術難度很大，風險高。

3D 打印個體化制備的置入物進行組織缺損的修復，可以大大提高外科手術的精確性與安全性。

鄭明輝表示，通過3D打印仿生人工椎體的設計，團隊摸索了一套優化流程，目前可以將從患者獲取病變椎體參數開始，到最后個性化3D打印仿生人工椎體完工控制在2周左右。