北京大学第三医院的医生们已经在一位小病人身上成功完成了世界首例3D打印椎骨植入手术。

　　患者是一位12岁的男孩，其脊髓里有一个恶性肿瘤。经过了数小时的特殊脊髓手术后，医生们用3D打印椎骨替换了患者颈部的一节癌变椎骨。

　　3D打印是按照特定的图案或形状将材料层层叠加，从数字模型中制造出3D物体。3D打印的材料常常是聚合物和金属。这次手术使用的是钛合金粉末，这是传统的骨科植入材料。

　　而与传统手术做法的相似性就到此为止。由于传统骨科植入物生产的局限性(通常表现为植入物的几何形状与骨骼形状不够契合)，植入物在没有骨水泥或螺丝钉的帮助下无法附着于骨头之上。

　　全球骨科市场的营收在2008年超过了360亿美元。弗里多尼亚集团(Freedonia)的调查显示，仅在美国，对可植入医疗器材的需求预计每年将增长7.7%，到2015年时将达到520亿美元，而骨科植入物将是增长最快的一块之一。纳米技术和生物技术将推动该市场的增长和需求。随着银发经济的成熟，骨科将成为高增长市场。

　　由于3D打印非常灵活，可根据数字模型来创造所需部件，因此3D打印使骨科植入物能够打印出任何形状。这为前所未有的很多可能性敞开了大门。现在，植入物更加契合周围的骨头，不再需要骨水泥或螺丝钉。

　　对于那位男孩的3D打印椎骨，医生们更进一步，在植入物上留下了微小的孔隙，这样骨头就能长入孔隙，从而牢牢固定住植入物，不需要再用到骨水泥和螺丝钉。

　　“虽然可能性非常低，但在身体内部的长期压力下，传统的植入物确实有可能逐渐插入骨头，或者与骨头分离。但3D打印植入物不会遇到这样的问题。”北京大学第三医院骨科主任刘忠军说。

　　刘忠军的团队在2009年开始着手这个项目，根据他们的临床经验和外科手术的要求来提供设计。一家医疗器械公司将他们的设计制作成3D打印数字模型。2010年，他们在羊身上进行了动物试验，在试验证明了3D植入物的安全性后，他们在2012年进行了人体临床试验。