鈦金屬體內植入物
鈦(Titanium) 這種金屬材料,被廣泛用在人體內的植入物,從牙科、骨科的植入物到心臟節律器這些醫材,屢見不鮮,優點在於這種材料具有高度的生物相容性,還有將其產品做表面改造,改成為有生物啟動活性的表面,而表面設計的紋路和生物體的結合度等都和生物相容性有關。現在3D列印日漸盛行,有不少客製化的3D列印鈦金屬植入物已經誕生。
癌症需置換胸骨和肋骨
最近一個臨床成功案例為西班牙一位病人,其患有「胸腔肉瘤」(sarcoma, 一種生長在肋骨周圍的癌症),因為腫瘤手術的關係,必須切除部分的胸骨與肋骨。然而這些切掉的部份,幾何形狀複雜,而且每個人都有些許尺寸與形狀的差異,所以其主刀醫師決定選用合適這位患者的客製化3D列印鈦金屬人造胸骨與肋骨。目前已經成功地將其植入患者體內,並在住院12天後康復出院。
事實上,鈦金屬應用於人造骨頭的製作已有前例。之前胸腔外科醫師應用平板狀的植入物來做為胸骨替代物,不過這種非客製化的設計,很容易因為幾何形狀、尺寸大小不合而出現裝入後隨時間鬆動的現象。
3D列印胸骨肋骨組合
這個3D列印胸骨(點這裡看圖片)的設計,起始於應用高解析度的電腦斷層影像來獲取患者的胸腔肋骨影像,然後應用可列印金屬的3D列印機來列印。西班牙「薩拉曼卡大學附設醫院」(Salamanca University Hospital)外科醫師,找Anatomics公司來設計這個胸骨,最後由澳洲負責金屬製造的創意中心「Lab 22」這個單位的列印機印出,之後再運送到西班牙。
從影片中可以看出鈦金屬表面的粗糙紋路,還有根據患者需求的特殊設計;另外,這項技術還讓主刀醫師能預先在電腦上做位置擺放評估或提前準備與演練。
客製化列印的3D人造骨頭,會是醫療上的趨勢嗎?
文章參考:CSIRO
影片來源:CSIRO
圖片來源:H Dragon@Flickr CC BY 2.0
原文參考:European Journal of Cardio-Thoracic Surgery