1月1日,國家藥監(jiān)局和國家衛(wèi)健委聯(lián)合發(fā)布的《定制式醫(yī)療器械監(jiān)督管理規(guī)定(試行)》正式實施,我國3D打印醫(yī)療器械將迎來蓬勃發(fā)展。近日,全國3DP促關(guān)節(jié)置換與快速康復(fù)論壇、重慶增材制造協(xié)會2019醫(yī)學(xué)3DP年會在重慶舉行。記者獲悉,通過國家重點研發(fā)計劃項目攻關(guān),我國用3D打印多孔鉭假體已經(jīng)率先實現(xiàn)臨床應(yīng)用,這項技術(shù)已經(jīng)走在全球前列。
定制醫(yī)療滿足個性化治療需求“大家去商場買衣服只能選型號,但是去裁縫店做衣服會更加合身,定制醫(yī)療也是這樣。”中國工程院院士戴尅戎介紹,現(xiàn)在醫(yī)學(xué)正在從通用型醫(yī)療逐步轉(zhuǎn)向個性化醫(yī)療,個性化醫(yī)療為解決常規(guī)治療對有些病人無效的問題提供了有效的治療手段。個性化醫(yī)療精確到個體,又被稱為精準(zhǔn)醫(yī)療。定制醫(yī)療模式正是精準(zhǔn)醫(yī)療的體現(xiàn),不僅能根據(jù)病人的實際情況“量體裁衣”,還能量體裁藥、量體裁械,從而讓治療效果更好、副作用更小。
定制式醫(yī)療器械,是為滿足指定患者的罕見特殊病損,由醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)基于醫(yī)療機構(gòu)特殊臨床需求而設(shè)計和生產(chǎn)的個性化醫(yī)療器械。比如,有些病變部位切除后,創(chuàng)面呈特殊形狀、特殊大小,按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格生產(chǎn)的醫(yī)療器械不能與之匹配。
在醫(yī)療器械中,運用3D打印技術(shù)。通過計算機輔助設(shè)計跟計算機輔助加工,能夠?qū)崿F(xiàn)定制醫(yī)療機械快速成型,而且不會增加成本。
用最適合人體的金屬來打印
陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院關(guān)節(jié)外科主任楊柳教授介紹,我國骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病率約為2.2%至3.5%,據(jù)統(tǒng)計40至49歲與50至59歲人群發(fā)病率約為27%和62%。全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)是治療終末期膝關(guān)節(jié)疾病的最有效的方法之一,但是傳統(tǒng)的骨水泥、異體或自體骨植骨等技術(shù)均存在各種問題,影響假體穩(wěn)定性和壽命。而計算機輔助設(shè)計加3D打印的個性化移植物處理,能夠使假體充分填充與重建缺損骨結(jié)構(gòu),更好的幫助患者康復(fù)、減少副作用。
鉭金屬是目前醫(yī)學(xué)界公認生物相容性最好的硬組織。它的高疏松多孔結(jié)構(gòu),使其力學(xué)性能更接近人體的自體骨,而且純鉭在目前所有醫(yī)用金屬材料中抗菌性能最優(yōu),更適合作為植入人體內(nèi)的金屬材料。不過,由于鉭金屬熔點在2996攝氏度,如何把鉭金屬實施3D打印,一直是業(yè)界的難點。
2016年,陸軍軍醫(yī)大學(xué)附屬一院創(chuàng)傷關(guān)節(jié)外科牽頭承擔(dān)了2016年度國家重點研發(fā)計劃專項“個性化多孔鉭植入假體粉床電子束增材制造關(guān)鍵技術(shù)和臨床應(yīng)用”(以下簡稱專項)。團隊攻克了個性化多孔鉭設(shè)計、鉭粉制備、3D打印設(shè)備及工藝等一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)。2017年完成全球首例個性化3D打印多孔鉭假體植入人工全膝關(guān)節(jié)置換翻修術(shù),目前已完成27例3D打印多孔鉭臨床試驗研究。同時,通過團隊攻關(guān),制造出了全球第一個電子束3D打印金屬鉭3D打印機,實現(xiàn)了對鉭粉末的增材制造。
定制假體與缺損部位完全匹配
3D打印需要建模,而如何設(shè)計出適合患者的假體是關(guān)鍵。對此,重慶市科學(xué)技術(shù)研究院光學(xué)機械研究所(以下簡稱重科院光機所)與重慶大學(xué)生物工程學(xué)院、上海鋒算計算機技術(shù)有限公司共同負責(zé)專項中的“個性化多孔鉭植入假體快速建模與分析技術(shù)”課題研究任務(wù),為個性化多孔鉭假體的3D打印提供科學(xué)依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。
重科院光機所所長吳先哲介紹,團隊通過技術(shù)攻關(guān),建立了基于醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的多孔鉭個性化假體的快速設(shè)計方法,建立了髖膝關(guān)節(jié)人工置換假體標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化模型庫,模型數(shù)據(jù)共計103種,供個性化假體設(shè)計及植入方案設(shè)計過程中即時調(diào)用?,F(xiàn)在只需要在術(shù)前通過對患者進行精準(zhǔn)的三維CT掃描獲得骨骼正常和缺損的數(shù)據(jù),利用三維重建系統(tǒng),72個小時內(nèi)就能完成多孔鉭植入假體設(shè)計并3D打印出定制假體?!斑@充分保證了對患者及時治療的需要,而且定制假體能夠完全與缺損部位匹配。”吳先哲說。
重慶市科技局相關(guān)負責(zé)人介紹,重慶市一直重視3D打印技術(shù)發(fā)展,在《重慶市科技創(chuàng)新“十三五”規(guī)劃》中明確提出要重點突破3D打印技術(shù),發(fā)展醫(yī)學(xué)3D打印技術(shù)。近年來,支持了100余個創(chuàng)新藥物和新型醫(yī)療器械研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,包括多孔坦材料、手術(shù)機器人等多個國家三類醫(yī)療器械。
“1月1日《定制式醫(yī)療器械監(jiān)督管理規(guī)定(試行)》正式實施,這將進一步鼓勵定制式醫(yī)療器械的創(chuàng)新研發(fā),規(guī)范和促進行業(yè)的健康發(fā)展,滿足臨床罕見特殊個性化需求?!睏盍硎?。
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