西安交大发布两项重大科研成果“3D打印可动人工颈椎”填补国际空白

　　石桥 朱萍萍 记者 郑亚雷

　　“3D打印可动人工颈椎”让术后患者颈部可以旋转运动、给金属材料“按摩”可去除材料中的缺陷，这些高大上的研究成果获得了陕西省科学技术一等奖。5月25日，记者从西安交通大学举行的科技成果新闻发布会上获悉，该校的《3D打印技术重建脊柱脊髓功能的临床应用与相关研究》《微纳尺度典型金属材料的力学特性及其内在机理》等6项成果获得陕西省科学技术一等奖，15项成果获得二等奖，获奖总数及一等奖数量均居全省第一。

　　据西安交通大学第二附属医院贺西京教授研究团队助理研究员蔡璇博士介绍，他们结合金属3D打印技术，开发出个性化穹窿顶钛笼式人工颈椎，在国际上创新性提出了椎体次全切术后可动人工椎体—椎间盘复合体植入、重建椎体运动单位功能的理念，研制出可动人工颈椎假体和人工寰齿关节。已成功开展了世界首例可动人工寰枢关节置换手术。

　　蔡璇博士称，钛笼、钛板的固定手术被称为颈椎的融合手术，是当前世界上临床应用很广泛的术式，缺陷是手术节段颈椎将永久丧失它的运动功能，术后患者的颈部活动严重受限，影响生活质量。通用的钛笼是临床医生在手术中手工剪裁的，边缘锐利容易塌陷，塌陷率高达79.7%~93.3%。

　　该团队研发出3D打印个性化穹窿顶钛笼，消除了传统钛笼的锐利边缘，能精准适配颈椎解剖形态，同时增大了有效支撑面积，大幅度提高了稳定性和手术疗效，降低了塌陷率。目前3D打印的钛笼已经过200余例的临床应用，近两年的随访证实，钛笼塌陷等并发症发生率从90%降到10%，较传统钛笼的塌陷发生率显著下降。

　　按照“以可动固定代替融合”的设计思路，科研人员结合金属3D打印技术，研发出一种由一个椎体和上、下两个中板组成的非融合假体，替代现有的钛笼和钛板，重建颈椎的运动功能，将它植入颈椎后成功地保留颈椎在各个方向上的运动。

　　与传统融合术相比，可动人工颈椎成功保留颈椎侧屈和旋转活动度，降低邻近节段应力，且能长期维持颈椎生物力学的稳定性，消除了传统钛笼的锐利边缘，能精准适配颈椎解剖形态，同时增大了有效支撑面积，大幅度提高了稳定性和手术疗效，降低了塌陷率，为解决颈椎次全切、减压融合术后活动度丧失这一世界性难题提供了新思路。

　　“可动的人工颈椎可以引领未来颈椎的发展方向。”贺西京教授和他的研究团队信心满满。目前，该项目的研究成果目前已在10余家三级甲等医院中得到推广应用。

　　另一科技成果新闻发布项目是由西安交通大学材料科学工程学院院长、西安交通大学金属材料强度国家重点实验室副主任单智伟主持的“微纳尺度典型金属材料的力学特性及其内在机理”项目，团队成员刘博宇博士形象的比喻：给金属材料“按摩”可去除材料中的缺陷，利用所开发的微纳表征测试技术，对雾霾颗粒的成分、形貌和力学性能进行了系统定量测试，研究成果获得社会广泛关注。

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