唐都醫(yī)院應用3D 打印PEEK植入體治療胡桃夾綜合征

來源： INTAMSYS 遠鑄智能

3D打印作為具有代表性的前沿技術之一,，已被廣泛地運用在生產生活的方方面面，其應用價值得到了各行各業(yè)的認可,。醫(yī)療領域對于3D打印技術的巨大需求也逐漸顯現(xiàn),，3D打印技術日漸成熟背后帶來的是精準化 、個性化的醫(yī)療解決方案,這為醫(yī)療行業(yè)帶來了新的機遇,。

尋找新的植入體材料成為需求
在醫(yī)療行業(yè),，金屬3D打印技術已經被廣泛應用在硬組織修復和置換領域，不銹鋼,、鈦合金等金屬材料是傳統(tǒng)的硬組織植入體原材料,。隨著3D打印在醫(yī)療應用的推廣，PEEK材料慢慢在眾多醫(yī)用3D打印原材料中脫穎而出,，這種材料有優(yōu)良的生物相容性,，且易于加工塑形。與傳統(tǒng)植入物材料鈦相比,，PEEK更具X射線透射性,，及與骨骼彈性相近的優(yōu)勢。因其出眾的特性,，PEEK在實際生產中已經成為了鈦植入物最主要的熱塑性替代品,。

圖源：唐都醫(yī)院

首次使用PEEK植入體完成胡桃夾綜合征微創(chuàng)手術
胡桃夾現(xiàn)象也稱左腎靜脈受壓，是由腸系膜上動脈及腹主動脈形成夾角“夾住”左腎靜脈所致,手術治療是能夠解除左腎靜脈壓迫,、緩解癥狀最有效的治療方式,。2018年,唐都醫(yī)院泌尿外科與空軍軍醫(yī)大學3D打印研究中心共同實施了世界上首次采用3D打印技術，使用PEEK人體仿生材料制造人體植入物的手術,，開創(chuàng)胡桃夾綜合征治療的又一先例,。PEEK打印過程中對環(huán)境溫度與噴頭溫度要求非常高，所以必須要求3D打印設備具備一個恒溫的環(huán)境,，唐都醫(yī)院在PEEK打印探索過程中發(fā)現(xiàn)INTAMSYS FUNMAT HT 可以很好的滿足醫(yī)療打印PEEK的需求,，主要受益于FUNMAT HT具有可達90℃的腔室溫度，擠出噴頭可以達到450℃,，完美避免PEEK打印翹曲和斷層的問題,。

圖：INTAMSYS FUNMAT HT 打印的PEEK植入體

PEEK替代鈦合金成為植入體材料的優(yōu)選
在過去,該手術的植入體多以鈦合金為主,隨著3D打印應用的深入，PEEK得到了越來越多的關注,PEEK作為一種熱塑性特種工程塑料,具有優(yōu)良的機械性能,、良好的生物相容性,、耐化學性、易加工及可重復消毒等優(yōu)異特性,成為鈦合金的替代品,。據空軍軍醫(yī)大學3D打印研究中心負責人曹鐵生教授介紹：“PEEK仿生人造骨材料相比于之前的鈦合金而言具有很多的優(yōu)越性,。首先,，PEEK材料不會影響后期患者的醫(yī)學檢查，如CT,、B超,、磁共振等；同時,，也不會對患者愈后乘坐飛機過安檢等帶來麻煩,；而且，PEEK仿生人造骨材料的重量,、柔韌性,、合理強度也優(yōu)于鈦合金�,！弊鳛檎�常生理狀態(tài)下軟組織的支撐,，PEEK 材料的血管外支架具有足夠的強度,能夠保證患者在術后有較好的恢復效果。

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3D打印助力實現(xiàn)精準化,、個性化的血管外支架定制方案

基于3D打印數(shù)字化的特點,醫(yī)生能夠利用患者自身的影像數(shù)據的設計并制作出符合患者生理解剖結構特點的血管外支架,，并且在術前醫(yī)生能夠在 1：1 的模型上進行術前驗證和規(guī)劃，在一定程度上對提高手術的準確度帶來了幫助,。唐都醫(yī)院在此次胡桃夾綜合征治療手術中,，根據患者的病理情況，通過3D打印技術快速完成了手術支架模型的原型設計和驗證,，最終使用了FUNMAT HT打印PEEK植入體,，幫助患者解除了病痛。

唐都醫(yī)院對3D打印方案有著非常深入的研究,，特別是在高溫特種材料打印領域的應用,，比如PEEK，但是PEEK打印過程中對環(huán)境溫度與噴頭溫度要求非常高,，所以必須要求3D打印設備具備一個恒溫的環(huán)境,，針對臨床應用需求,，唐都醫(yī)院給予了INTAMSYS FUNMAT HT 高度的認可,，上海遠鑄智能于2021年5月與唐都醫(yī)院簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將深入探索3D打印材料的不同應用,，不斷為醫(yī)療應用提高更完整的3D打印解決方案,，包含設備，軟件和材料,。為了給唐都醫(yī)院提供更好的研究條件,，INTAMSYS遠鑄智能贊助了唐都醫(yī)院打印尺寸更大的智能多材料3D打印機FUNMAT PRO 410，該設備配備有智能雙噴頭,可處理多種復雜結構,，打印溫度可達500℃,并且配備有恒溫腔室,可以更好的滿足醫(yī)療打印PEEK的需求,。3D打印技術的應用,讓醫(yī)生為患者制定醫(yī)療方案時真正做到了精準化和個性化,。

圖：FUNMAT PRO 410 在空軍軍醫(yī)大學唐都醫(yī)院3D打印中心

曹鐵生教授
“多學科交叉、醫(yī)工結合等創(chuàng)新思維是臨床醫(yī)學進一步發(fā)展的有力手段,，而醫(yī)學3D打印技術則是這樣一把能夠攻克臨床實際難題的利劍,，相信在不久的未來，3D打印技術將推動醫(yī)療事業(yè)進入令人激動的新紀元,�,！�

參考文章
Medical: PEEK’s advantages and disadvantages compared to metal implants
https://facfox.com/news/medical- ... -metal-implants.3dm
[1]郭奕彤, 梁嘉赫, 伊江浦,等. 3D打印PEEK材料血管外支架建模及制作方法的可行性和有效性[J]. 心臟雜志, 2019, v.31;No.160(06):75-79.