3D打印陶瓷植入物在颌面外科取得突破,成功率高达92%
生物陶瓷植入物能够高度模仿人体骨骼,一旦被证明安全有效,就有望取代目前广泛使用的金属和聚合物植入物。2025年4月,一项长期跟踪研究取得了令人振奋的消息,定制化的生物陶瓷植入物在手术中表现出色,可成为一种替代方案。
这项研究由比利时AZ Sint-Jan Brugge AV医院的颌面外科团队主导,使用Lithoz公司生产的LithaBone TCP
300磷酸三钙材料,并通过CeraFab 3D打印机制造植入物。研究得到了德国KLS Martin集团的支持,结果非常积极。
KLS Martin:低调却卓越的行业先锋
KLS Martin是一家总部位于德国的家族企业,专注于材料科学和外科植入系统,在颅颌面外科(CMF)领域,凭借创新产品享有盛誉。例如,个性化胸腔规划工具、手部植入器械、螺钉以及手术设备等都备受推崇。
KLS Martin与前沿研究人员合作,推动新技术的市场化:
●2016年,KLS Martin就在美国杰克逊维尔建立了3D打印设施,用于生产定制化的颅颌面工具和植入物。
●2017年,KLS Martin与3D Systems和Concept Laser的合作。此次研究团队中还包括一位杰出的颌面外科医生Gwen Swennen,他以精湛的技术和丰富的经验为项目提供了重要支持。
△相关研究已发表于International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery期刊
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.ijom.2025.01.004
小样本研究带来大希望
这项长期研究仅涵盖14名患者,他们在五年内接受随访,这些患者都接受了双侧矢状劈开截骨术(BSSO),旨在恢复下颌功能并改善外观。手术过程中,上下颌骨被切开、重新定位并固定。这类手术可以帮助患者更好地咀嚼、说话和呼吸,但也伴随着一定的风险,包括神经损伤、活动受限以及长期疼痛等问题。
在这项研究中,所有患者都患有牙颌畸形(dysgnathia),即下颌错位。通常情况下,术后恢复需要两个月,完全康复需要长达半年。手术过程中螺钉放置不当是导致长期并发症的主要原因之一。由于该手术非常复杂所以适合结合数字化规划软件进行手术设计,过去三十年间,颅颌面外科一直是个性化植入物的理想试验场,其实际效果非常不错。
92%成功率:生物陶瓷的里程碑
Lithoz首席执行官Johannes Homa博士表示:“这是整个增材制造行业的历史性时刻!这项首次进行的长期临床随访研究表明,我们的LCM技术取得了重大突破。通过临床验证超过92%的成功率,我们为外科手术历史树立了一个改变游戏规则的里程碑,使3D打印患者定制化生物陶瓷植入物成为传统手术干预的成熟替代方案。”
研究中使用的工艺被称为LCM(光固化陶瓷制造),植入物由β-磷酸三钙制成。这些可吸收的骨植入物根据每位患者的截骨间隙量身定制,以填补切割和重新对齐后的空隙。为了设计植入物并规划手术,团队还使用了专门的数字化手术规划软件。在14名患者中,仅有两例出现了轻微的长期并发症,其余手术均被评为良好。尽管样本量较小,但整体结果非常鼓舞人心。
△3D打印患者专用腭部填塞器,用于治疗腭裂
生物陶瓷的优势与未来应用
可吸收骨植入物具有广阔的应用前景,不仅可以用于下颌手术,还能扩展到身体其他部位的多种手术中。尤其是磷酸三钙植入物,因其接近骨骼的特性,可能比金属或聚合物更安全,同时减少并发症的发生。个性化植入物能够在许多情况能解决独特的问题。例如,针对不同患者的特殊需求,定制化的植入物可以提供最佳解决方案。
数字化规划助力精准医疗
优秀的术前数字规划软件是Materialise等公司的核心竞争力之一,如今越来越多的企业也加入了这一市场。可吸收植入物不仅减少了手术次数和矫正程序的需求,还降低了长期问题的风险。将陶瓷、可吸收、数字化规划和定制化相结合的植入物,堪称增材制造技术的典范。从颅颌面外科到更广泛的骨骼系统,类似的手术和植入物将会在更多领域发挥作用。这不仅是Lithoz、KLS
Martin以及研究人员的卓越成就,也是增材制造行业的重要里程碑,预示着未来的无限可能。
总结:一场医疗技术的新变革
生物陶瓷植入物的研究成果表明,3D打印技术正在迅速改变医疗领域的格局。通过结合先进的材料科学、数字化规划和个性化定制,生物陶瓷植入物为患者带来了更安全、更有效的治疗选择。这一突破不仅展示了科技的力量,也为未来的医疗创新铺奠定了基础。
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