仿生“顶梁柱”救了患者髋关节
湘雅专家全球首创“3D打印+仿生”技术定制钽金属多孔支架，打破国外技术垄断
长沙晚报全媒体记者 彭放 通讯员 王洁
“术后第一天就能坐起来，第二天就能站起来，还保住了自己的髋关节!”被确诊为股骨头坏死后，险些失去髋关节，现在重新下地迈出第一步，39岁的谭先生终于露出了笑脸。
如果把人体的股骨头比作房子，那么骨小梁就是起支撑作用的“顶梁柱”。中南大学湘雅医院骨科专家为谭先生精准植入了一根量身定制的钽金属“顶梁柱”，成功保住了他的髋关节。昨日，湘雅医院对外宣布，由该院专家自主创新研发的3D打印个性化定制仿生骨小梁多孔钽金属支架植入手术，在全球范围内尚属首例，打破了国外技术垄断。
为患者定制钽金属“顶梁柱”
从去年年底开始，谭先生经常感觉腰背疼痛，只要多走几步，右髋关节和右腹股沟区域就酸痛得厉害。辗转多家医院后最终被确诊为股骨头坏死。多家医院建议进行人工股骨头置换术。今年3月，谭先生希望尽量保住自己的髋关节，慕名找到中南大学湘雅医院骨科主任胡懿郃教授。
胡懿郃教授团队决定，首次运用自主研发的“秘密武器”——3D打印仿生骨小梁多孔钽金属支架，为谭先生量身定制新的“顶梁柱”。这一产品由中南大学粉末冶金国家重点实验室和湘雅医院骨科共同研发，是国家重点研发计划“3D打印个性化植入器械临床应用研究与推广”的成果。
胡懿郃教授介绍，要为患者重建股骨头的“顶梁柱”，需植入一根金属支架，让新生的骨组织长到金属棒的孔隙中，让二者合为一体。相比目前骨科医学界最常用的钛金属，钽金属的生物相容性更好，植入人体后不易发生排异反应。更重要的是，钽金属的弹性模量更接近骨组织，用它仿生骨小梁结构植入人体后，能大大提高骨组织的长入速度。
胡懿郃教授团队定制的钽金属支架实现了多个技术突破：进口钽金属棒产品顶端是圆柱体的平面，在与圆弧形的股骨头接触时，只有单个的接触点受力。胡懿郃教授团队根据3D模型，把顶端设计成弧形，与股骨头关节面的弧度更为匹配，通过面的接触来增加支撑效果，可以更好地预防塌陷。
不到30分钟完成高难度手术
钽金属“顶梁柱”做好后，如何通过手术精准植入也非常重要。团队成员雷鹏飞运用3D打印技术创新定制了一个“双导向”手术导板，大大减少了手术时间和对患者组织的损伤。
“传统的手术方式，即便是有经验的医生，也需要多次尝试打入导针，不仅延长了手术时间，增加了术中X射线透视数量，还会增加患者软组织的创伤。”胡懿郃教授介绍，在手术导板的指引下，仅几分钟就达到了病灶，将股骨头内坏死的骨质从进针通道取出，再植入钽金属棒，完成高难度手术全过程耗时不到30分钟。
股骨头坏死一直是困扰全球医学界的难题，目前发病机制不明，若治疗不及时，可导致残疾。该病目前没有有效的根治方法。早期诊断、精准治疗、康复配合是保髋治疗，减少致残的关键。
胡懿郃教授说：“对于年轻的股骨头坏死早期患者，我们希望通过新的材料和手术方法，尽量保住他们的髋关节，延缓坏死速度，避免患者过早接受髋关节置换术。如果骨头生长情况好，患者可以终身不用接受髋关节置换术。”
