近日，來自西歐五所大學(xué)的醫(yī)學(xué)專家們一起參加了PRosPERoS（PRinting PERsonalized orthopaedic implantS，打印個(gè)性化的矯形植入物） 研究項(xiàng)目，該項(xiàng)目由荷蘭馬斯特里赫特大學(xué)（UMC）主導(dǎo)。在該項(xiàng)目中，專家們用3D打印來開發(fā)下一代關(guān)節(jié)置換植入物。
這樣的研究無疑是必要的，因?yàn)殡S著西歐人口正在慢慢老化，對關(guān)節(jié)置換植入物的需求正在劇增。對老年人而言，臀部、背部和膝蓋處的關(guān)節(jié)都變得十分脆弱，而對于肥胖患者而言，軟骨植入物是非常必要的。雖然這些挑戰(zhàn)都能被解決，但目前使用的植入物的使用壽命有限，且在較長的時(shí)間內(nèi)需要進(jìn)行多次手術(shù)。隨著時(shí)間的推移，壞損的植入物甚至可以導(dǎo)致其他的骨缺損。同時(shí)，經(jīng)典的鈦或碳纖維植入物只有幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸，這意味著每一位病人接受到的是相同的治療，而不管這樣的治療是否完全適合他們的特殊情況。
因此，對完全適合病人身體的定制化植入物的需求正在增長，而在專家們的開發(fā)中3D打印起著至關(guān)重要的作用。這個(gè)新的PRosPERoS 項(xiàng)目正在研究能促進(jìn)骨細(xì)胞自然再生的3D打印“智能”植入物。該研究致力于開發(fā)具有生物活性的植入物，這些植入物會(huì)根據(jù)每一位病人的具體情況而被定制。如果成功的話，這可以為更快的康復(fù)以及減少必要的后續(xù)手術(shù)鋪平道路。
在目前的計(jì)劃下，專家們將用鈦來3D打印這些植入物，它們也將被設(shè)計(jì)來刺激骨細(xì)胞的生長和粘附。植入物將基于3D掃描，并為每一個(gè)病人定制。首席研究員Chris Arts博士說：“每一個(gè)病人都是不同的，他們有自己的特殊需求。年齡、體重、骨質(zhì)密度和個(gè)人的再生能力都將影響到關(guān)節(jié)和所需的治療方法。”3D打印植入物的內(nèi)部還將具有一個(gè)網(wǎng)狀的晶格結(jié)構(gòu)，這創(chuàng)造出了一個(gè)微觀的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)最理想地容納了骨細(xì)胞及其生長。一種特殊的抗菌涂層將會(huì)防止關(guān)節(jié)感染。
隨著時(shí)間的推移，同樣的原理可被應(yīng)用到可生物降解的植入物上，再生組織會(huì)慢慢取代這類植入物。“這將大大提高康復(fù)速度，減少感染的可能性并最大化地減少植入物的侵蝕。”Arts 說。馬斯特里赫特大學(xué)醫(yī)院（Maastricht University Hospital）的骨科負(fù)責(zé)人Lodewijk van Rhijn教授說，這個(gè)項(xiàng)目表明了生物材料的新知識如何可以造?；颊撸Ｍ谝慌R床結(jié)果能在接下來的四年內(nèi)被展示出來。
當(dāng)然，這些計(jì)劃是非常雄心勃勃的，其花費(fèi)也很高昂。為了實(shí)現(xiàn)PRosPERoS項(xiàng)目，歐洲投資基金Interreg Nederland-Vlaanderen 最近宣布，他們將在這個(gè)項(xiàng)目上投資230萬歐元，這覆蓋了該項(xiàng)目總費(fèi)用（460萬歐元）的一半。荷蘭經(jīng)濟(jì)事務(wù)部（Dutch Ministry for Economic Affairs）、荷蘭和比利時(shí)的林堡?。↙imburg）以及佛蘭德布拉邦?。‵lemish-Brabant）提供了另外的110萬歐元的撥款。
大量的荷蘭、比利時(shí)3D打印和生物醫(yī)學(xué)專家將參與PRosPERoS項(xiàng)目。除了馬斯特里赫特大學(xué)外，其他四所參與的大學(xué)是魯汶大學(xué)（KU Leuven）、UMC Utrecht、代爾夫特理工大學(xué)（Delft University of Technology）和Uniklinik RWTH Aachen。來自3D Systems、Medanex Clinic BVBA、2Move Implants BV、Xilloc Medical BV、4WEB EU. B.V、PCOTech和Antleron BVBA的專家將提供3D打印和矯形專業(yè)知識。