2018年2月7日華鈦三維與南方醫(yī)院脊柱骨外科聯(lián)合澳大利亞技術(shù)科學(xué)與工程院吳鑫華院士領(lǐng)導(dǎo)的莫納什大學(xué)增材制造研究中心合作的3D打印個(gè)性化人工椎體/椎間盤(pán)一體化植入手術(shù)成功實(shí)施。

南方醫(yī)院脊椎及骨病外科鄭明輝副主任醫(yī)師在嶺南名醫(yī)陳建庭主任和朱青安教授指導(dǎo)下，與華鈦三維工程師陸國(guó)贊合作構(gòu)思設(shè)計(jì)，澳大利亞莫納什大學(xué)增材制造研究中心主任吳鑫華院士團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一個(gè)多月的個(gè)性化鈦合金3D打印工藝研究,成功打印出符合病人要求的人工椎體/腰間盤(pán)一體化植入物。這次手術(shù)的成功,標(biāo)志著中國(guó)的3D打印植入物技術(shù)在骨科醫(yī)療領(lǐng)域達(dá)到世界先進(jìn)水平。

澳大利亞莫納什大學(xué)增材制造研究中心主任吳鑫華院士

-- 實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化

據(jù)了解，病人因脊椎腫瘤而坐睡不安，非常痛苦。而脊椎前有血管，后有神經(jīng)，手術(shù)面臨著很大的風(fēng)險(xiǎn)。但是作為本次手術(shù)主刀醫(yī)生的鄭明輝表示，這次人工椎體/腰間盤(pán)一體化的設(shè)計(jì)綜合了南方醫(yī)院脊椎及骨病外科多年的脊柱腫瘤手術(shù)的豐富經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合了病人的特殊情況，并由世界******的金屬3D打印專(zhuān)家吳鑫華院士團(tuán)隊(duì)進(jìn)行增材制造，對(duì)手術(shù)成功充滿信心。

增材制造的椎體/腰間盤(pán)一體化植入物

為了更好的完成手術(shù)，陳建庭主任、鄭明輝副主任醫(yī)師等骨科專(zhuān)家與華鈦三維的3D打印團(tuán)隊(duì)從2017年10月份開(kāi)始籌備該手術(shù)。考慮到每一個(gè)病人的脊椎形狀都存在差異，骨科專(zhuān)家認(rèn)為用一個(gè)現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)植入物不大可能匹配病人的生理參數(shù)。醫(yī)生和工程師們根據(jù)病人脊柱的CT掃描數(shù)據(jù)，為病人的脊柱建立了精準(zhǔn)的3D圖像。根據(jù)這個(gè)圖像，治療團(tuán)隊(duì)就能夠設(shè)計(jì)并定制出屬于病人的個(gè)性化植入物。為了使個(gè)性化定制的人工椎體與病人椎體之間更好的融合，手術(shù)實(shí)施前治療團(tuán)隊(duì)先后設(shè)計(jì)了100多個(gè)方案，制作了數(shù)十個(gè)植入物的術(shù)前模型進(jìn)行研討。事實(shí)證明，手術(shù)***終使用的植入物是***適合手術(shù)和病人身體情況的。

鄭明輝醫(yī)生表示，該3D打印人工椎體特殊之處在于其海綿狀的微孔結(jié)構(gòu)結(jié)合拓?fù)淇蚣芙Y(jié)構(gòu)。這種內(nèi)嵌拓?fù)淇蚣芙饘俟切×?，既有利于相鄰正常脊椎的骨?xì)胞長(zhǎng)入其中，***終實(shí)現(xiàn)骨融合，又保證了椎體的整體力學(xué)性能。

利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的人工椎體是完全按照患者的解剖結(jié)構(gòu)完成脊椎結(jié)構(gòu)重建及固定的， 裝上一枚精準(zhǔn)的、個(gè)性化的人工脊椎，患者康復(fù)后完全可以正常地生活和工作。過(guò)去這種手術(shù)常常是使用鈦網(wǎng)內(nèi)填入自體或異體碎骨作為椎體間支撐材料，但鈦網(wǎng)一旦移位壓迫脊髓，患者就會(huì)有癱瘓的風(fēng)險(xiǎn)。這次手術(shù)中的脊椎植入物內(nèi)部具有經(jīng)過(guò)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)的晶格結(jié)構(gòu)，比傳統(tǒng)鈦網(wǎng)具有更強(qiáng)的承重力，金屬3D打印可以直接制造出這樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

***終在經(jīng)歷近八個(gè)小時(shí)后，病人的家屬終于等到了好消息：人工椎體/椎間盤(pán)一體化金屬植入物成功植入，手術(shù)順利。由于病人術(shù)中出血量小，生命體征平穩(wěn)，他不用進(jìn)入ICU觀察，直接回到了普通病房。 現(xiàn)在我們都很高興，成功做出了世界首例人工椎體/椎間盤(pán)一體化金屬植入物，病人今后可以與常人一樣工作和生活。鄭明輝醫(yī)生說(shuō)。

華鈦三維骨科研究院研制的3D打印人工椎體將給更多處于病痛中的患者帶來(lái)福音。同時(shí)，產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化后還將打破國(guó)外產(chǎn)品對(duì)高端市場(chǎng)的壟斷，降低患者的醫(yī)療支出，并對(duì)推動(dòng)整個(gè)3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

-- 華鈦三維

廣州華鈦三維材料制造有限公司是廣州市增城區(qū)根據(jù)身發(fā)展的人才戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略而引進(jìn)的******個(gè)院士創(chuàng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,坐落于由國(guó)務(wù)院僑辦和廣州市增城開(kāi)發(fā)區(qū)共建的華僑華人創(chuàng)業(yè)基地-僑夢(mèng)苑夢(mèng)工廠。它是由中國(guó)MBA十大精英人物、廣東省十大杰出職業(yè)經(jīng)理人 、倫敦帝國(guó)理工MBA朱獻(xiàn)文攜手世界******金屬材料及3D打印科學(xué)家、澳大利亞國(guó)家輕金屬研究中心主任、澳大利亞技術(shù)科學(xué)與工程院吳鑫華院士聯(lián)合創(chuàng)辦，得到了廣州市增城區(qū)政府基金-南粵基金天使投資, 聯(lián)合國(guó)際水平的骨科專(zhuān)家組成的3D打印應(yīng)用機(jī)構(gòu)。華鈦三維與******骨科專(zhuān)家共建了廣州華鈦三維骨科研究院，重點(diǎn)研發(fā)相關(guān)骨科手術(shù)工具和植入物(人工關(guān)節(jié)、創(chuàng)傷、腫瘤鈦合金植入物)，形成了科工醫(yī)結(jié)合的產(chǎn)品研發(fā)平臺(tái)。

華鈦三維還與中南大學(xué)粉末冶金研究院聯(lián)合研發(fā)3D打印碳纖維人工骨骼的同時(shí)，開(kāi)發(fā)了醫(yī)療個(gè)性化定制云端應(yīng)用系統(tǒng)。整套系統(tǒng)將作為廣大醫(yī)生創(chuàng)立應(yīng)用3D打印技術(shù)的醫(yī)工交流平臺(tái)，配合廣東省醫(yī)師協(xié)會(huì)骨科技術(shù)培訓(xùn)工作委員會(huì)聯(lián)手推廣3D打印技術(shù)在醫(yī)療的應(yīng)用，以造福大眾。

華鈦三維，打印健康，華鈦三維將用世界***先進(jìn)制造(3D打印)方法研發(fā)生產(chǎn)國(guó)際水平的金屬植入物，從而達(dá)到進(jìn)口替代目的。華鈦三維集******科、工、醫(yī)專(zhuān)家于一體，共同為人類(lèi)健康事業(yè)做貢獻(xiàn)。

–—- 3D科學(xué)谷Review

澳大利亞莫納什大學(xué)在3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面取得了顯著的成果。

莫納什大學(xué)曾為法國(guó)賽峰集團(tuán)3D打印了兩臺(tái)用于概念驗(yàn)證的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，目前這項(xiàng)科研成果已正式進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。3D打印噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)是在法國(guó)賽峰集團(tuán)一臺(tái)輔助動(dòng)力的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，通過(guò)對(duì)原有發(fā)動(dòng)機(jī)部件進(jìn)行掃描和建模，莫納什大學(xué)完成了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的重新設(shè)計(jì)和金屬3D打印。

莫納什大學(xué)還通過(guò)增材制造技術(shù)所帶來(lái)的設(shè)計(jì)自由度，實(shí)現(xiàn)火箭發(fā)動(dòng)Aerospike 所需的技術(shù)突破。 Aerospike排氣歧管的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的鐘形火箭基本上是相反的。當(dāng)前航天飛機(jī)上普遍采用的傳統(tǒng)鐘形火箭的推力是逐漸減少的，當(dāng)點(diǎn)火發(fā)射的時(shí)候效率***高，隨后當(dāng)火箭向上攀升的時(shí)候，推力開(kāi)始減弱。而Aerospike結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念可以保持火箭在離開(kāi)地面后的推力。

Aerospike結(jié)構(gòu)通過(guò)傳統(tǒng)制造技術(shù)很難構(gòu)建，通過(guò)3D打印技術(shù)，可以創(chuàng)造復(fù)雜的幾何形狀，包括機(jī)加工容易形成干涉的部位通過(guò)3D打印技術(shù)可以得到有效的解決。莫納什大學(xué)的團(tuán)隊(duì)從一開(kāi)始就圍繞增材制造設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)了他們的航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)。并使用Hastelloy X（一種高強(qiáng)度鎳基高溫合金）材料在EOS M280上進(jìn)行加工。加工時(shí)關(guān)于構(gòu)建腔體尺寸約束、零件尺寸、材料性能以及零件設(shè)計(jì)的角度、厚度和布局等關(guān)鍵參數(shù)均已考慮在內(nèi)，這些參數(shù)的設(shè)置是結(jié)合了該團(tuán)隊(duì)在使用選區(qū)激光熔融3D打印技術(shù)加工高溫合金方面多年的經(jīng)驗(yàn)。

2017年12月，澳大利亞莫納什大學(xué)增材制造研究中心主任吳鑫華院士、澳大利亞科學(xué)院、工程院院士、中國(guó)工程院外籍院士余艾冰，美國(guó)科學(xué)院院士Rodney R. Boyer，美國(guó)工程院院士 James C. Williams 接受上海理工大學(xué)的聘任，分別擔(dān)任上海理工大學(xué)的增材制造國(guó)際實(shí)驗(yàn)室主任和方向帶頭人。吳鑫華院士等專(zhuān)家在增材制造領(lǐng)域的學(xué)術(shù)造詣和國(guó)際影響力將極大的促進(jìn)增材制造技術(shù)在中國(guó)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。