北醫三院劉忠軍：用3D列印撐起“中國脊樑”
劉忠軍
全國人大代表， 主任醫師， 教授， 博士生導師， 現任北京大學第三醫院骨科主任、脊柱外科研究所所長。 AO國際脊柱外科學會中國理事會主席、中國康復醫學會脊柱脊髓專業委員會主任委員、中國醫師學會骨科醫師分會副會長、中華醫學會骨科分會委員。
作為北京大學第三醫院的骨科主任， 今年是劉忠軍從醫的第35年。 35年的踏實和勤奮， 不僅使他成為了脊柱腫瘤治療領域的國際知名專家， 還是我國骨科3D列印植入物臨床研發與應用方面的開拓者。 他帶領的研究團隊， 應用3D列印技術， 在醫學領域中成就了多項“世界第一”，
我回國時， 飛機上連一半乘客都不到
我出生在一個毫無醫學背景的家庭， 在北京西直門內就近讀完小學、中學， 1977年畢業時， 趕上恢復高考， 因為上學的時候性格很安靜， 喜歡數學， 動手能力強， 老師就推薦我報考了北京醫學院， 就是現在的北京大學醫學部,畢業分配到北醫三院。
當時北醫三院的骨科已小有名氣， 在全國最先用手術的方式， 治療頸椎病， 我雖心儀這個科室， 但新建成的神經外科， 更需要年輕的大學生， 按照醫院慣例， 我在住院醫生階段， 把胸外科、骨科、泌尿科、麻醉科等輪轉一遍， 結果骨科又把我要了回去， 最終真的成了骨科醫生。
1988年， 赴美學習， 第二年9月回國時， 正趕上國內出國成風， 很多人出去之後就不想再回來了。 當年， 美國也恰巧出了一個特殊政策， 凡在那段時間申請綠卡的， 沒有限制， 申請一個給一個。
當時在美國的同學， 都勸我留下來， 但我特別想繼續做骨科醫生， 而這在美國難上加難。 我學的是醫， 如果離開這個職業， 實在是個大浪費。 再說， 當時的美國， 好醫生已經很多了， 並不缺我這一個， 但中國不是， 那年9月， 我按時回國的時候， 飛機上連一半人都不到。
現在回想起來， 我仍覺得當年的選擇是對的。 那一屆， 我的同學出去了一半， 現在留在國內的， 反倒一直在從事醫學專業方面的事業， 出去的大多改了行， 本來出去是雄心勃勃的要成就事業，
後來， 我經常在美國、英國、加拿大學習研修， 當年國內的設備、技術、學術水準很低， 就是因為看到這個差距， 才有動力。
孩子頸椎上， 長了個惡性腫瘤
2014年5月， 來了個病人， 是個1米8的學生， 他和同學在踢足球的時候， 做了一個頭部頂球的動作， 當時沒有什麼不適， 到了第二天早晨， 脖子開始疼， 家人以為睡落枕了， 也沒在意， 結果， 一個多月過去了， “落枕”還沒好， 甚至全身開始麻木了， 這才在山東老家的醫院做檢查， 結果發現是樞椎骨折。
樞椎骨折， 是指發生於第2頸椎椎弓峽部的骨折。 人的頸椎由7節組成， 其中兩節上頸椎不僅形態特殊， 而且承擔著頸椎活動範圍的50%。 上頸椎對應的頸脊髓裡，
現在， 這種骨折主要見於外傷， 比如高速公路上的交通事故， 急刹車時的頸部過伸， 或者高臺跳水的意外， 都可以引起高位的脊髓損傷， 甚至波及生命中樞而迅速死亡。
這個孩子傷的部位很特殊， 病情嚴重， 在我們這做了影像學檢查， 高度懷疑樞椎部位的腫瘤， 再做穿刺活檢， 確診為“尤文氏肉瘤”， 這是一種惡性程度很高的腫瘤， 而且轉移得很快， 手術切除是治療的關鍵。
但他腫瘤的位置很危險， 鄰近脊髓、神經、重要血管， 手術難度很大。 過去國際通用的辦法是， 在一段鈦合金網籠中， 填充一些骨質， 代替原來椎體， 但術後與鈦合金網籠相鄰的椎體，
我們決定對他的樞椎， 進行前路和後路兩次手術， 先慢慢剝離樞椎周圍的神經、頸動脈等重要結構， 最終到達癌變部位， 將被惡性腫瘤侵蝕的樞椎， 全部清除乾淨， 再將通過3D列印技術製造的人工椎體， 放在了第一和第三椎體之間， 並用鈦合金螺釘將其固定， 手術就這樣順利完成了。
之所以敢這樣嘗試， 因為之前， 我們在3D列印脊柱植入物方面研究探索已經4年了， 已經有相關文章在世界頂級的脊柱外科學雜誌發表過， 這個手術， 應該是世界首例應用3D列印的人工定制樞椎， 作為脊椎外科內植物， 進行脊椎腫瘤治療以後的穩定性重建的，
3D列印技術讓我們成了“世界第一”
3D列印技術在骨科的應用， 一直是我魂牽夢繞的事兒。 3D列印的理念， 形成於19世紀,相關技術在20世紀逐漸變為現實， 到了21世紀， 才真正意義上獲得應用和推廣。 在整個醫學領域裡， 由於骨科的專業特點， 與3D技術特點吻合度較高， 3D列印在骨科專業範圍內的應用較早， 也被推動得較快。
脊柱的腫瘤手術， 首先要把腫瘤切掉。 人類的脊椎骨骼形狀非常不規則， 傳統的製造手段植入後只能做到部分貼合， 牢固性也大打折扣。 植入之後可能出現的鬆動， 在脊柱和神經密切相關的部位， 一點鬆動就能給病人帶來極大的痛苦， 所以即便手術完成了， 但在日後的康復中會遇到很多問題。
說到3D列印技術，大家都想到的是塑膠做材料，而在醫學上，尤其是骨科內植物領域，3D列印技術使用的材料，是與人體高度相容的鈦合金，這樣就可以用3D技術，列印出與病人解剖結構高度一致的鈦合金植入物了。
還有一個好處是，人類的骨骼是有孔隙的，這些孔隙為骨細胞的生長提供了空間，3D列印的人工植入物，完全可做成與骨組織相似的孔隙，這就為骨細胞的生長提供了可能，促進真骨與人工植入物的融合，在牢固性上有極大的優勢。
2010年到2013年，我們進行了十幾項用於脊柱外科的3D列印植入物研究，在羊身上進行的動物實驗，結果令人滿意。2012年的時候，人工髖臼、頸椎椎間融合器和頸椎人工椎體，這三項就正式進入了臨床觀察。2012年12月，一位54歲的女性頸椎病患者，成為了世界上第一個在北醫三院接受3D列印頸椎植入物的受試者。
她當時的手術，需要連續切掉1節上頸椎和3節下頸椎，在沒有3D技術的過去，這種大跨度的頸椎切除後重建手術世界罕見，可施行手術的醫院、醫生，世界上也寥寥無幾，借助3D技術，我們成了世界第一。
北醫三院 仰東萍/文
（下轉B02版） 但在日後的康復中會遇到很多問題。
說到3D列印技術，大家都想到的是塑膠做材料，而在醫學上，尤其是骨科內植物領域，3D列印技術使用的材料，是與人體高度相容的鈦合金，這樣就可以用3D技術，列印出與病人解剖結構高度一致的鈦合金植入物了。
還有一個好處是，人類的骨骼是有孔隙的，這些孔隙為骨細胞的生長提供了空間，3D列印的人工植入物，完全可做成與骨組織相似的孔隙，這就為骨細胞的生長提供了可能，促進真骨與人工植入物的融合，在牢固性上有極大的優勢。
2010年到2013年，我們進行了十幾項用於脊柱外科的3D列印植入物研究，在羊身上進行的動物實驗，結果令人滿意。2012年的時候，人工髖臼、頸椎椎間融合器和頸椎人工椎體，這三項就正式進入了臨床觀察。2012年12月，一位54歲的女性頸椎病患者，成為了世界上第一個在北醫三院接受3D列印頸椎植入物的受試者。
她當時的手術，需要連續切掉1節上頸椎和3節下頸椎，在沒有3D技術的過去，這種大跨度的頸椎切除後重建手術世界罕見，可施行手術的醫院、醫生，世界上也寥寥無幾，借助3D技術，我們成了世界第一。
北醫三院 仰東萍/文
（下轉B02版）
