失而复得的19厘米脊椎

□特约记者 仰东萍□


5月6日，全球首发3D打印人工椎体获国家食品药品监督管理总局（CFDA）批准注册；6月12日，首个3D打印多节段胸腰椎顺利植入脊索瘤患者体内，这标志着我国在3D打印植入物领域已居世界领先水平。


恶性肿瘤长在脊柱上，长达5节段的脊椎需要切除，可以完成此手术的医院、医生，世界上寥寥无几。将5节椎体完全拿掉本就需要超出常人的胆略，拿掉椎体后，如何恢复大跨度支撑几乎没有现成方案。面对这种情况，医生们该怎么办？

2016年6月12日8时，北京大学第三医院骨科病房里，患者袁先生平躺在手术室接诊车上。他是一名恶性脊椎肿瘤——脊索瘤患者，肿瘤侵蚀胸椎10、11、12和腰椎1、2共5节脊椎。这种情况，除通过手术把肿瘤切干净以挽救生命外，别无他法。世界首个3D打印定制的多节段胸腰椎植入物将在他的脊柱上完成长达19厘米的大跨度支撑，以替代被彻底切除的5节椎体。而这，在以往是不可想象的。

用于救治袁先生的3D打印人工椎体，是由北京大学第三医院骨科医生刘忠军、蔡宏和北京爱康宜诚医疗器材股份有限公司合作开发研制的。该团队研制的3D打印人工髋关节产品为我国首个获得CFDA注册批准的3D打印人体植入物，于2015年获批。截至目前，经CFDA注册批准的金属3D打印人体植入物在我国仅此2种。

袁先生的主刀医生刘忠军教授介绍，手术要使椎管内的脊髓和神经、血管等重要结构保持完好的功能。但是，椎体切除后，不要说功能，连可依附的脊椎结构都将不复存在。如何支撑？这是一个前所未有的难题。

脊椎的固定技术大致分为前方和后方两种，后方固定即便范围较大目前也能找到有效方式。因此，袁先生进行一期手术时，已切除5节病变脊椎后方的结构，并采用椎弓根内固定技术在病变节段相邻上、下端的正常脊椎上拧入螺钉，将这些螺钉用金属棒连接固定便有了不错的强度，患者可起床活动。

前方固定是个大难题。刘忠军说，钛网内填入自体或异体碎骨是椎体间支撑最常用的方法，手术团队希望填充的碎骨与相邻的骨头长到一起，最终实现骨融合，完成稳定结构的重建。然而，单靠这种简单支撑对19厘米跨度结构进行重建不太靠谱，钛网一旦移位，压迫脊髓，患者就会瘫痪。再有，钛网呈笔直的圆柱状，与脊柱“S”形的生理曲线并不匹配。就算在别无选择的情况下使用钛网，也没有厂家能够提供足够大规格的产品。

“有了3D打印技术，我们就多了一个选择。”刘忠军说，利用金属3D打印技术，依照患者的解剖结构，制造出一枚与5节椎体形态、长度相仿的人工椎体。人工椎体优势显著，首先将其放到切除病变后的相邻椎体之间，能起到可靠的连接和支撑作用。同时，专门设计了其与后方内固定结构之间的连接，这种前后连成一体的装置使稳定性大大增强，在力学性能上可以说是质的飞越。3D打印人工椎体更特殊的优势是，人工椎体被制成微孔结构，形状像海绵一样，类似骨头中的骨小梁。有了这种“骨小梁”，相邻正常椎体的骨细胞可以长入其中，最终融为一体，实现骨整合。装上这样一枚从形状到功能都与人体原本解剖结构相近的人造脊椎，无疑会使患者挺起脊梁，正常工作和生活。

6个多小时后，袁先生被推出手术室。由于术中出血量小，生命体征平稳，他直接被送回普通病房。

全球首发3D打印人工椎体在我国通过CFDA认证，意味着以前无计可施的患者可以借助先进的技术得到救治；产品国产化后，将打破国外产品对高端市场的垄断，降低价格，为患者节约大笔医疗支出。这对推动整个3D打印产业链的发展具有重要意义。