唐都医院开展3D打印胸壁重建手术

3D打印聚醚醚酮(PEEK)这种高分子材料，已经开始植入人体了，你觉得惊讶吗？而且，还是充当好几根肋骨，用来保护人体内脏。近日，西安第四军医大学唐都医院胸腔外科决定采用3D打印技术对患者进行胸壁重建手术。手术组再次将一副技术制作的PEEK材料胸骨顺利植入一位胸骨肿瘤患者体内，PEEK材料是非常理想的非金属植入物替代材料，国内仅西安交通大学等少数几家单位掌握了PEEK材料的3D打印技术。
由于患者胸壁缺损范围巨大，如果使用3D打印钛合金胸肋骨，它的弹性模量和屈曲强度与真实的胸肋骨的差距很大，难以形成合理的梯度强度，由此产生的应力传导容易在特殊外力作用下损伤周围的正常器官。同时，钛合金材料在后期影像学检查中存在很大局限性，例如这些患者难以开展MRI检查，在CT检查中的伪影会产生强烈干扰等。一部分患者在钛合金置换部位产生感觉异常等症状。

而聚醚醚酮(PEEK)是目前国际上先进的高分子植入材料，具有非常良好的生物相容性，同时耐热等级高、耐辐射、耐化学腐蚀，抗冲击性能和抗疲劳性能好。因此，PEEK材料是非常理想的非金属植入物替代材料，国内仅西安交通大学等少数几家单位掌握了PEEK材料的3D打印技术。

据了解，目前国内推出的高温3D打印机FUNMATHT就可以打印PEEK材料，这款设备有可以打印400℃高温喷头、恒温腔室，所以可以打印ABS、PC、尼龙，同时还支持PEEK、PEI(ULTEM)、PPSU等高温材料。因为PEEK打印过程中对环境温度与喷头温度要求非常高，所以必须要求机器具备一个恒温的环境，需要对腔体温度精细的控制。PEEK的材料热熔点在343℃左右，所以要求喷头温度必须达到350℃以上，并且在打印过程中保持这个温度。PEEK材料具有高于143℃的玻璃化温度，在超过250℃的高温下使用时，依旧可以表现出卓越的机械强度、韧性、硬度、弯曲强度和扭转强度。该材料还具有优异的耐化学性、极好的绝缘性和抗辐射性。另外，Peek材料自身具有UL94的防火等级。PEEK的突出特点使其能够适用于电子、航空航天、汽车、工业和机械行业的零部件制造。它还可以广泛应用于医疗领域。

3D打印PEEK肋骨具有多项优势：

1.PEEK肋骨的弹性模量和屈曲强度等与真实肋骨非常接近，从而避免了应力传导效应；2.PEEK肋骨质量很轻，平均每根肋骨仅27克(切除的肋骨肿瘤重558克)；
3.PEEK肋骨韧性非常好，既能保证缺损胸壁的支撑强度，又能使局部胸壁获得一定程度的活动度；
4.术后我们发现PEEK肋骨在X线片中不显影、在CT中弱显影，从而避免了影像学检查中的伪影干扰。