說到骨科植入物呢，相信大家或多或少都有所瞭解。
隨著社會老齡化人口的增加，骨質疏鬆、關節炎和其他肌肉骨骼疾病的發生，骨科植入物作為有效的治療方法，幫助很多人擺脫了病魔困擾。
以往，骨科植入物主要面向老年人。而現在越來越多地用於整個民眾，用來治療關節炎或取代損壞的關節。這些植入物為人體健康，在恢復正常骨骼功能等方面，起到了重要的作用。
如今發展較為成熟的3D打印骨科植入物，是利用金屬材料製成的，大多為鈦合金，也有一些是鈷鉻合金、不鏽鋼合金。早在2007年時，意大利的一名醫學博士在美國GE的技術支持下，為一位晚期關節炎患者植入了世界上第一個3D打印的髖臼杯。也就是替換人工髖關節。
3D打印的植入物結構，與人體結構是相似的，都是有很多細微空隙的結構。這樣的結構，有利於患者的骨頭能快速長入金屬髖臼杯之中。
據瞭解，幾個月後，該患者做了一次CT掃描，結果圖像顯示她的骨組織已經開始逐漸長入3D打印的植入體細胞內了。
或許好奇的你會問，植入物植入人體後，要不要再取出來？
骨科植入物大致可分為：永久性植入物和暫時性植入物。
永久性的植入物大多為髖關節、膝關節，它們起到了替代人類關節的作用，屬於永久性植入物。
暫時性植入物是為了加速骨骼、韌帶的牢固癒合，比如踝關節骨折中的螺釘。在患者下地行走前需要取出，否則影響癒合。
除了以上兩種，也有很多植入物介於可取與不取之間，需要根據植入物材質、患者的年齡和生理狀況綜合考慮。
而在醫學界，3D打印植入物的壽命仍然是一個謎。
大多數的髖關節患者，往往在10年後就經常需要更換鈦合金植入物，如果幸運的話，可以持續使用15年或20年。儘管聽起來很美好，但金屬植入物也存在一些缺點，比如金屬材料不可在人體降解，金屬材料會隨著環境的溫度高低變化受冷受熱......
因此呢，很多醫學專家和研發人員開始探索另一種材料：陶瓷。
這裡說的陶瓷，可不是你想到的陶器，更不是碗。這裡說的是生物陶瓷，直接用於人體的醫用陶瓷材料，比如可應用於人工骨、人工關節、人工齒根等等。
看來，除了金屬材料，病人又多了一個選擇。
最新的研究表明，3D打印的陶瓷植入物有助於骨骼生長。來自紐約大學的研究人員開發出3D打印陶瓷植入物，在植入實驗動物體內後，在未來的24周的觀察中成功地使實驗動物的骨再生。
根據最新的論文描述，陶瓷植入物被用作生物活性支架。紐約大學醫學院的外科醫生說，他們植入的支架，被測試動物的身體自然吸收。研究人員希望，該技術對患有不癒合骨缺損的患者有用。
打印過程，類似於熔融擠出
“我們的3D打印支架是最好的植入物，因為它具有再生真骨的能力，”研究高級研究員、生物醫學工程師Paulo Coelho博士說。 “這些植入物適用於出生後患有顱骨變形的兒童，以及尋求修復受損肢體的退伍軍人。”
Paulo Coelho博士
與其他柔性實驗骨植入物相比，3D打印陶瓷植入物與真實骨的形狀和成分非常相似。
陶瓷植入物的材料由天然骨中的相同化學物質組成，使植入物可再吸收。另外通過添加血液稀釋劑，可將骨形成速度提高50％以上，還吸引骨幹細胞，刺激新生骨中滋養血管和骨髓的形成。
目前為止，研究人員已經測試了小老鼠的頭骨、小兔子的四肢骨中的植入物。他們發現，植入後6個月，每個支架大約77％的部分被動物吸收。負重測試還表明，新骨的強度與原始的未受損骨相當。
醫生們在觀察3D打印機
接下來，該團隊計劃在較大隻的動物身上測試3D打印陶瓷植入物。不過別高興得太早，臨床試驗可能需要好幾年的時間，等用到人體上還需要很長時間的研究和證明。但技術的突破已經讓我們看到了3D打印大規模應用的曙光。
閱讀更多 3D打印文化博物館 的文章
