科技日报记者 王迎霞
近日，由上海交通大学医学3D打印创新研究中心发起的第八届医学3D打印技术与临床应用全国创新大赛闭幕。记者11月5日从宁夏医科大学总医院获悉，依托该院建设的宁夏医学3D打印工程技术研究中心组织4个研究团队参赛并提供3D打印技术支持，全部获奖。
“经专家综合评选，我院荣获大赛一等奖1项，二等奖2项，三等奖1项，展现了在深化多学科交叉合作、大力推动以3D打印为代表的新型数字医疗技术在更多复杂疾病诊疗中的研发与应用。我们希望能以科技创新持续驱动医疗服务能力与质量提升，为广大患者提供更为精准、安全、高效的诊疗方案。”宁夏医科大学总医院科研处处长王景说。
脊柱结核是最常见的骨关节结核，致残率非常高，宁夏是全国结核病高负担省份，传统病灶清除手术面临局部抗结核药物浓度不足、骨缺损范围大且形态不规则、个体差异显著等难题。针对这些临床痛点，牛宁奎团队设计了集力学支撑、局部抑菌与免疫调控于一体的“3D打印温敏双模态载药支架—脊柱结核精准修复系统”。
该系统以聚N-异丙基丙烯酰胺与β-磷酸三钙复合温敏水凝胶为材料，基于患者CT三维重建的骨缺损形态进行逆向设计，经3D打印实现与缺损部位的个体化精准匹配。支架共载异烟肼、利福平、吡嗪酰胺三联抗结核药，以及可逆转免疫抑制的TGF-β1小干扰RNA，在保证抗压强度的同时，实现多药与基因的协同负载，最终荣获大赛一等奖。
针对复杂骨缺损修复中自体骨来源匮乏、异体骨免疫排斥及生物活性因子易诱发神经刺激、异位骨化等临床瓶颈，陆志东团队构建了一种结构—功能一体化的3D打印多孔钽载药支架，一举荣获二等奖。
研究采用3D打印技术制备具有均一网格、高度互联孔隙的多孔钽骨架，其力学强度与天然骨匹配，为骨长入提供理想的物理支撑。通过乳化—溶剂挥发法制备姜黄素—槲皮素—胡椒碱共载PLGA纳米颗粒，并借助物理吸附负载于多孔钽表面，形成药物缓释涂层。三种天然活性成分协同作用，兼具抗炎、抗氧化、促成骨及神经保护多重生物效应，且规避了重组蛋白类药物的高免疫原性与构象不稳定性风险。
髁突骨折解剖位置深在、手术视野受限，传统钛板存在贴合度差、复位依赖手感、术后易微动等痛点。针对这一难题，曹昆团队成功研发“复位—定位—固定”三位一体个性化3D打印钛板，实现了从“被动贴合”到“主动引导”的范式转变。
该成果引入口腔修复学“共同就位道”理念，使钛板插入路径即为骨折块复位路径，确保精准嵌合。项目拥有三大突破：一是首创榫卯互锁结构，以机械卡位替代经验复位，将误差控制在0.5毫米以内；二是研发仿生定向防滑微齿，复刻鲨鱼盾鳞机制，增强骨-板界面抗滑移稳定性；三是实现单块钛板复位、定位、固定功能的集成，做到“放置即复位，贴合即固定”。目前该技术已成功应用于临床，在此次大赛中荣获二等奖。
颈椎疾患是脊柱外科常见多发疾病，颈椎后路单开门椎板成形术是经典术式。然而，该术式在椎板开门后，需在暴露的脊髓旁实施高速钻孔并放置钛板。此时脊髓仅由菲薄的硬膜保护，操作空间狭小，任何器械抖动、滑脱或定位偏差都可能直接触碰神经组织，导致严重神经损伤。
针对这一临床难题，袁海峰团队借助数字建模与3D打印技术，对椎板及钉道进行个体化设计与精准规划，确定最佳钻孔位置，并将最危险的“钻孔”步骤从椎管开放后的高危环境，转移到椎管尚未开放、脊髓仍受完整骨性结构保护的“安全窗”内完成。在此基础上，团队进一步研发通用型钉道预制器械，以适应不同人群的解剖差异及不同类型内固定钛板。在此次大赛中，该项目荣获三等奖。
宁夏医学3D打印工程技术研究中心成立于2020年5月，采用东西部协作和医工结合模式进行工作，在金群华教授带领下建立了由多位资深临床医学专家、影像学专家、干细胞研究专家及专职工程技术人员组成的医工交叉合作团队。该中心秉承数字化、个体化、精准化和网络化的医疗理念，面向不同科室，提供个性化创新数字医疗技术的创新设计与制造服务。
“未来，我们将努力建设成为辐射和引领区域内数字医学发展的3D打印医工交叉、医学应用、技术成果转化和学术交流、人才培养于一体的工程技术研究中心，推广临床转化应用，促进相关产业发展。”宁夏医学3D打印工程技术研究中心相关负责人表示。
（受访者供图）
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