可替代钛合金，Lithoz陶瓷3D打印颌骨植入物首次植入人体

2024年7月7日，南极熊获悉，奥地利开普勒大学医院的外科医生已成功将 3D 打印的陶瓷颌骨植入患者体内，这是陶瓷材料首次应用于此类手术。虽然 3D 打印植入物已在之前的手术中使用，但主要是钛合金，这项关于陶瓷3D 打印的创新具有独特的优势。

颌骨萎缩是一种由于牙齿脱落导致颌骨退化的疾病，传统假牙无法使用，这种疾病不仅会影响老年患者，还会影响患有严重牙齿疾病的年轻人。对于严重萎缩的患者，传统治疗通常需要多次手术和骨移植，而许多老年患者出于健康考虑无法接受这些治疗。相反，这种新型植入物只需要一次手术，而且愈合时间缩短了 75%，创伤最小化。

这种植入物由生物相容性的氧化锆制成，根据患者的身体结构量身定制，确保定制贴合，这是传统方法无法实现的品质。

△氧化锆骨膜下植入物。图片由 Lithoz 提供。

该项目由 19 个跨学科合作伙伴共同努力，由奥地利自动化和机器人专家Profactor牵头，并由欧盟“地平线2020”计划资助。该项目旨在开发针对不同年龄相关病症的 3D 打印患者专用植入物，以其先进的陶瓷 3D 打印技术而闻名的奥地利公司Lithoz在制造植入物方面发挥了关键作用。

负责设计该植入物的是维也纳医科大学的医学物理和生物医学工程中心，西班牙BTI 生物技术研究所和德国BioMed 创新中心也做出了重要贡献。INKplant 项目是一项欧洲计划，旨在通过 3D 打印推动个性化医疗，整合所有这些不同的专业知识，打造医疗解决方案。

Lithoz 的基于光刻技术的陶瓷制造(LCM) 技术对于制造高精度、定制化的植入物至关重要。这种方法允许高度的设计自由，从而可以根据个别患者的具体需求定制植入物。此外，通过使用氧化锆（一种以强度高和与人体相容性好而闻名的陶瓷），Lithoz 表示植入物可以与患者的颌骨无缝结合。氧化锆自 1980 年代起便用于医疗植入物，自 2000 年代初起用于牙科，由于其耐用性和与骨组织良好结合的能力，氧化锆在医学上已证明了其价值。

第一位病人

接受 3D 打印陶瓷植入物的患者面临重大挑战。由于健康状况不佳，他失去了许多牙科植入物和骨移植，无法进行包括手术在内的进一步常规治疗。在用尽其他选择后，由于严重的疤痕问题，他出于同情接受了新的植入物。他被转介给林茨开普勒大学医院的医学和牙科外科医生 Christoph Staudigl。

△DDr.Christoph Staudigl 和 Michael-Malek 博士。图片由开普勒大学诊所提供。

Staudigl 决定继续进行这项创新手术。维也纳医科大学医学物理和生物医学工程中心与 Staudigl 合作率先进行了定制设计。手术在一次手术中完成。尽管存在一些预期的伤口愈合问题，但植入物在 60 天后显示出临床稳定性，并且与钛相比，氧化锆具有更好的软组织相容性。此外，它还展示了其更广泛应用的潜力。

3D 打印颌骨植入物通常使用钛合金材料，此次手术是首次使用 3D 打印陶瓷骨膜下颌骨植入物，让我们看到了医学领域新的重大进展。例如，在2012 年荷兰一名 83 岁的妇女接受了 3D 打印钛下颌骨植入物，这是钛植入物首次此类手术。此后，许多手术都使用 3D 打印钛植入物进行颌骨重建，特别是针对患有肿瘤或严重创伤的患者。2017 年，威尔士莫里斯顿医院进行了首例颌骨重建手术，将传统骨移植与 3D 打印钛植入物相结合。随后，在 2022 年，一名患有头颈癌的患者接受了定制的3D 打印钛下颌骨植入物。

△手术涂药器上的氧化锆骨膜下植入物。图片由 Lithoz 提供。

3D 打印钛合金颌骨植入物是之前手术的标准。然而，此次使用陶瓷颌骨植入物的成功手术标志着医疗技术的重大进步。它为牙科和颌面外科的未来发展奠定了基础，消除了骨移植的需要并缩短了恢复时间。目前正在准备进行临床试验，以系统地验证植入物的有效性，该植入物将获得专利并被用作医疗器械。虽然此次手术中使用的植入物是由 Lithoz 开发和制造的，但未来的植入物将由BioMed Centre 的子公司Agensmed使用 Lithoz 3D 打印机制造。此次试验旨在确保植入物的可靠性和安全性，以便广泛用于临床。