3D打印陶瓷植入物在頜面外科取得突破，成功率高達92%

生物陶瓷植入物能夠高度模仿人體骨骼，一旦被證明安全有效，就有望取代目前廣泛使用的金屬和聚合物植入物。2025年4月，南極熊獲悉，一項長期跟蹤研究取得了令人振奮的消息，定制化的生物陶瓷植入物在手術中表現(xiàn)出色，可成為一種替代方案。



這項研究由比利時AZ Sint-Jan Brugge AV醫(yī)院的頜面外科團隊主導，使用Lithoz公司生產(chǎn)的LithaBone TCP 300磷酸三鈣材料，并通過CeraFab 3D打印機制造植入物。研究得到了德國KLS Martin集團的支持，結果非常積極。

KLS Martin：低調卻卓越的行業(yè)先鋒
KLS Martin是一家總部位于德國的家族企業(yè)，專注于材料科學和外科植入系統(tǒng)，在顱頜面外科（CMF）領域，憑借創(chuàng)新產(chǎn)品享有盛譽。例如，個性化胸腔規(guī)劃工具、手部植入器械、螺釘以及手術設備等都備受推崇。

KLS Martin與前沿研究人員合作，推動新技術的市場化：
●2016年，KLS Martin就在美國杰克遜維爾建立了3D打印設施，用于生產(chǎn)定制化的顱頜面工具和植入物。
●2017年，KLS Martin與3D Systems和Concept Laser的合作。此次研究團隊中還包括一位杰出的頜面外科醫(yī)生Gwen Swennen，他以精湛的技術和豐富的經(jīng)驗為項目提供了重要支持。


△相關研究已發(fā)表于International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery期刊
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ijom.2025.01.004

小樣本研究帶來大希望
這項長期研究僅涵蓋14名患者，他們在五年內接受隨訪，這些患者都接受了雙側矢狀劈開截骨術（BSSO），旨在恢復下頜功能并改善外觀。手術過程中，上下頜骨被切開、重新定位并固定。這類手術可以幫助患者更好地咀嚼、說話和呼吸，但也伴隨著一定的風險，包括神經(jīng)損傷、活動受限以及長期疼痛等問題。

在這項研究中，所有患者都患有牙頜畸形（dysgnathia），即下頜錯位。通常情況下，術后恢復需要兩個月，完全康復需要長達半年。手術過程中螺釘放置不當是導致長期并發(fā)癥的主要原因之一。由于該手術非常復雜所以適合結合數(shù)字化規(guī)劃軟件進行手術設計，過去三十年間，顱頜面外科一直是個性化植入物的理想試驗場，其實際效果非常不錯。

92%成功率：生物陶瓷的里程碑
Lithoz首席執(zhí)行官Johannes Homa博士表示：“這是整個增材制造行業(yè)的歷史性時刻！這項首次進行的長期臨床隨訪研究表明，我們的LCM技術取得了重大突破。通過臨床驗證超過92%的成功率，我們?yōu)橥饪剖中g歷史樹立了一個改變游戲規(guī)則的里程碑，使3D打印患者定制化生物陶瓷植入物成為傳統(tǒng)手術干預的成熟替代方案。”

研究中使用的工藝被稱為LCM（光固化陶瓷制造），植入物由β-磷酸三鈣制成。這些可吸收的骨植入物根據(jù)每位患者的截骨間隙量身定制，以填補切割和重新對齊后的空隙。為了設計植入物并規(guī)劃手術，團隊還使用了專門的數(shù)字化手術規(guī)劃軟件。在14名患者中，僅有兩例出現(xiàn)了輕微的長期并發(fā)癥，其余手術均被評為良好。盡管樣本量較小，但整體結果非常鼓舞人心。


△3D打印患者專用腭部填塞器，用于治療腭裂

生物陶瓷的優(yōu)勢與未來應用
可吸收骨植入物具有廣闊的應用前景，不僅可以用于下頜手術，還能擴展到身體其他部位的多種手術中。尤其是磷酸三鈣植入物，因其接近骨骼的特性，可能比金屬或聚合物更安全，同時減少并發(fā)癥的發(fā)生。個性化植入物能夠在許多情況能解決獨特的問題。例如，針對不同患者的特殊需求，定制化的植入物可以提供最佳解決方案。



數(shù)字化規(guī)劃助力精準醫(yī)療
優(yōu)秀的術前數(shù)字規(guī)劃軟件是Materialise等公司的核心競爭力之一，如今越來越多的企業(yè)也加入了這一市場�？晌�收植入物不僅減少了手術次數(shù)和矯正程序的需求，還降低了長期問題的風險。將陶瓷、可吸收、數(shù)字化規(guī)劃和定制化相結合的植入物，堪稱增材制造技術的典范。從顱頜面外科到更廣泛的骨骼系統(tǒng)，類似的手術和植入物將會在更多領域發(fā)揮作用。這不僅是Lithoz、KLS Martin以及研究人員的卓越成就，也是增材制造行業(yè)的重要里程碑，預示著未來的無限可能。

總結：一場醫(yī)療技術的新變革
生物陶瓷植入物的研究成果表明，3D打印技術正在迅速改變醫(yī)療領域的格局。通過結合先進的材料科學、數(shù)字化規(guī)劃和個性化定制，生物陶瓷植入物為患者帶來了更安全、更有效的治療選擇。這一突破不僅展示了科技的力量，也為未來的醫(yī)療創(chuàng)新鋪奠定了基礎。