從世界首例3D打印的人工定制樞椎，到世界首例3D打印人工椎體，劉忠軍帶領(lǐng)團隊在骨科領(lǐng)域，攻克了一個又一個世界難題。2017年5月6日，在第六屆“首都十大健康衛(wèi)士”推選活動頒獎典禮上，評委會對他的頒獎詞是：他從小就夢想當(dāng)一名臨床醫(yī)生，如今他超越夢想，成為了最好的骨科醫(yī)生之一。他勤思考，善探索，才有了骨科與3D打印技術(shù)必然的相遇，為脊柱腫瘤患者帶來了希望。

30多年來，將3D打印技術(shù)與骨科完美結(jié)合的劉忠軍，到底有著怎樣的從醫(yī)經(jīng)歷和深刻感悟？接下來，讓我們來聽聽骨科大咖劉忠軍的心路歷程。

我回國時，飛機上連一半乘客都不到

我出生在一個毫無醫(yī)學(xué)背景的家庭，在北京西直門就近讀完小學(xué)、中學(xué)。1977年畢業(yè)那年，趕上恢復(fù)高考。因為上學(xué)時性格很安靜，喜歡數(shù)學(xué)，動手能力強，老師就推薦我報考了北京醫(yī)學(xué)院，就是現(xiàn)在的北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部。畢業(yè)后，我分配到北京大學(xué)第三醫(yī)院。

當(dāng)時北醫(yī)三院的骨科已經(jīng)小有名氣，是中國率先用手術(shù)方式治療頸椎病的科室之一。我雖心儀這個科室，但新建成的神經(jīng)外科更需要年輕的大學(xué)生。按照醫(yī)院慣例，我在住院醫(yī)生階段，把胸外科、骨科、泌尿科、麻醉科等輪轉(zhuǎn)一遍。結(jié)果，骨科又把我要了回去。就這樣，我成為了一名骨科醫(yī)生。

1988那年，我赴美學(xué)習(xí)。第二年9月回國時，正趕上國內(nèi)出國成風(fēng)，很多人出去之后就不想再回來了。當(dāng)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(dāng)時在美國的同學(xué)，都勸我留下來。但是，我特別想繼續(xù)做骨科醫(yī)生，而這在美國難上加難。我學(xué)的是醫(yī)，如果離開這個職業(yè)，實在是個大浪費。再說，當(dāng)時的美國，好醫(yī)生已經(jīng)很多了，并不缺我這一個，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(xiàn)在回想起來，我仍覺得當(dāng)年的選擇是對的。那一屆，我的同學(xué)出去了一半?，F(xiàn)在留在國內(nèi)的，一直在從事醫(yī)學(xué)專業(yè)方面的事業(yè)，而出去的大多改了行。本來出去是雄心勃勃地要成就事業(yè)，最后卻只能為生存而戰(zhàn)了。

后來，我經(jīng)常在美國、英國、加拿大學(xué)習(xí)研修。當(dāng)年國內(nèi)的設(shè)備、技術(shù)、學(xué)術(shù)水平很低，而就是因為看到這些差距，我更有了奮斗的動力。

那個孩子的頸椎上，長了個惡性腫瘤

2014年5月，科室里來了個病人，是個身高1米8的學(xué)生。他在和同學(xué)踢足球時，做了一個頭部頂球的動作。當(dāng)時并沒有什么不適，到了第二天早晨，他脖子突然開始出現(xiàn)疼痛。家人以為是睡覺落枕了，也沒在意。結(jié)果，一個多月過去了，“落枕”還沒好，甚至全身都開始麻木了。他這才去山東老家的醫(yī)院做檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)是樞椎骨折。

樞椎骨折，是指發(fā)生于第2頸椎椎弓峽部的骨折。人的頸椎由7節(jié)組成，其中兩節(jié)上頸椎不僅形態(tài)特殊，而且承擔(dān)著頸椎活動范圍的50%。上頸椎對應(yīng)的頸脊髓里，有心跳和呼吸中樞，我們也稱它為生命中樞，一旦受到損傷，人的呼吸和心跳馬上出問題，人會立即死亡。因為這種骨折以前最多見于被施絞刑的人，他們就是因此斃命的，所以又稱絞刑架骨折?，F(xiàn)在，這種骨折主要見于外傷，比如高速公路上的交通事故，急剎車時的頸部過伸，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(yán)重。我們?yōu)樗隽擞跋駥W(xué)檢查，高度懷疑樞椎部位有腫瘤。經(jīng)過穿刺活檢，確診為尤文氏肉瘤。這是一種惡性程度很高的腫瘤，而且轉(zhuǎn)移得很快，手術(shù)切除是治療的關(guān)鍵。

但是，他腫瘤的位置很危險，鄰近脊髓、神經(jīng)、重要血管，手術(shù)難度很大。過去國際通用的辦法是，將一段鈦合金網(wǎng)籠中，填充一些骨質(zhì)，代替原來的椎體。但術(shù)后與鈦合金網(wǎng)籠相鄰的椎體，容易出現(xiàn)塌陷，椎間高度難以維持，會給患者帶來極大痛苦。

于是，我們決定對他的樞椎，進行前路和后路兩次手術(shù)。先慢慢剝離樞椎周圍的神經(jīng)、頸動脈等重要結(jié)構(gòu)，最終到達癌變部位，將被惡性腫瘤侵蝕的樞椎全部清除干凈，再將通過3D打印技術(shù)制造的人工椎體，放在第一和第三椎體之間，并用鈦合金螺釘將其固定。

手術(shù)就這樣順利完成了。

之所以敢做這樣的嘗試，是因為在之前，我們在3D打印脊柱植入物方面的研究探索已經(jīng)4年了。并且，也已經(jīng)在世界頂級的脊柱外科學(xué)雜志發(fā)表過相關(guān)文章。這個手術(shù)，應(yīng)該是世界首例應(yīng)用3D打印的人工定制樞椎，作為脊椎外科內(nèi)植物，進行脊椎腫瘤治療以后的穩(wěn)定性重建的例子。令我們自豪的是，手術(shù)一個多月后，這個孩子自己走出了北醫(yī)三院的大門。

3D打印技術(shù)使我們成了世界第一

3D打印技術(shù)在骨科的應(yīng)用，一直是我魂牽夢繞的事。

3D打印的理念形成于19世紀(jì)，相關(guān)技術(shù)在20世紀(jì)逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實。到了21世紀(jì)，才獲得了真正意義上的應(yīng)用和推廣。在整個醫(yī)學(xué)領(lǐng)域里，骨科由于它的專業(yè)特點，與3D技術(shù)吻合度較高。因此，3D打印在骨科專業(yè)范圍內(nèi)的應(yīng)用較早，推動得也較快。

脊柱上長了腫瘤，首先要把腫瘤切掉。人類的脊椎骨骼形狀非常不規(guī)則，傳統(tǒng)的制造手段植入后只能做到部分貼合，牢固性也大打折扣。植入之后可能出現(xiàn)松動，在脊柱和神經(jīng)密切相關(guān)的部位，一點松動就能給病人帶來極大的痛苦。所以，即便手術(shù)完成了，患者在日后的康復(fù)中也還會遇到很多問題。

說到3D打印技術(shù)，大家都想到的是以塑料做材料。而在醫(yī)學(xué)上，尤其是骨科內(nèi)植物領(lǐng)域，3D打印技術(shù)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(shù)，打印出與病人解剖結(jié)構(gòu)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(xì)胞的生長提供了空間。3D打印的人工植入物，完全可做成與骨組織相似的孔隙，這就為骨細(xì)胞的生長提供了可能，促進真骨與人工植入物融合，在牢固性上有極大的優(yōu)勢。

從2010年到2013年，我們進行了十幾項用于脊柱外科的3D打印植入物研究，在羊身上進行的動物實驗結(jié)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(yī)三院接受3D打印頸椎植入物的受試者。

她當(dāng)時的手術(shù)，需要連續(xù)切掉1節(jié)上頸椎和3節(jié)下頸椎。在沒有3D技術(shù)的過去，這種大跨度的頸椎切除后重建手術(shù)世界罕見，可施行手術(shù)的醫(yī)院、醫(yī)生，世界上也寥寥無幾。可以說，借助3D技術(shù)，我們成了世界第一。

從“追隨者”變?yōu)椤耙I(lǐng)者”

到了2014年，我們完成了世界首例應(yīng)用3D打印技術(shù)治療寰樞椎惡性腫瘤，就是前面那個樞椎腫瘤的男孩子。

2016年，我們又完成了世界首個3D打印定制五節(jié)長達19厘米的脊椎植入手術(shù)。這個病人姓袁，出院7個月后來復(fù)診，他告訴我，他已經(jīng)可以每天接送孩子上幼兒園，可以開車，騎自行車，還能做些家務(wù)。

2010年～2011年，我們設(shè)計研發(fā)了早期的3D打印產(chǎn)品，包括用于髖關(guān)節(jié)置換的髖臼杯、用于頸椎椎間盤切除后的椎間融合器和人工椎體。其中，髖臼杯在2015年，被國家食品藥品監(jiān)督管理總局（CFDA）批準(zhǔn)，成為注冊產(chǎn)品，迄今國內(nèi)已應(yīng)用上千例。2016年，3D打印椎間融合器又獲CFDA批準(zhǔn)臨床應(yīng)用。

大家總覺得看病貴，其中一個重要原因是，過去幾十年中，我們醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展和進步，很大程度上是靠引進國外技術(shù)，高端醫(yī)用設(shè)備和器材更是國外產(chǎn)品一統(tǒng)天下。這些高端產(chǎn)品的費用使廣大患者難以承受，以骨科手術(shù)為例，70%～80%以上的錢，花在醫(yī)用耗材上。國產(chǎn)產(chǎn)品價格雖然低一些，但目前采用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品相對低端，患者不愿接受。

創(chuàng)新性醫(yī)療產(chǎn)品改變了這種格局，具有我們自主知識產(chǎn)權(quán)的國內(nèi)產(chǎn)品，可以同時具備價格優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢。以我們自主研發(fā)的3D打印髖關(guān)節(jié)臼杯產(chǎn)品為例，進口的臼杯是3萬，國產(chǎn)3D打印臼杯僅僅是1萬。國產(chǎn)臼杯上市以來已使用超過2500例，取得了很滿意的療效。而且，我們的國產(chǎn)創(chuàng)新性產(chǎn)品一旦走入市場，國外產(chǎn)品感到壓力，往往會主動降價，中國的病人就受益了。

掌握了3D打印技術(shù)的臨床應(yīng)用研究，就掌握了新一輪全球醫(yī)療科技競爭的戰(zhàn)略主動權(quán)，可以使我國的醫(yī)學(xué)，從過去的緊跟著世界醫(yī)療科技發(fā)展新方向，變?yōu)橐I(lǐng)世界醫(yī)療科技發(fā)展新方向，有點像“彎道超車”的出其不意。

我是外科出身，但一點都不迷戀手術(shù)

雖然是拿手術(shù)刀出身，但我一點都不迷戀手術(shù)，我甚至夢想有一天，外科醫(yī)生徹底放下手術(shù)刀，不再用這種無奈和有創(chuàng)的方式切除腫瘤。從現(xiàn)在的醫(yī)療水平看，外科手術(shù)雖然有效，但與之相伴的創(chuàng)傷、出血，和對病人的精神磨難實在太大了！

我也要提醒年輕的同行，不要過多地為自己手術(shù)技藝或技能的提高而沾沾自喜，應(yīng)當(dāng)投入更多精力追求脊柱腫瘤治療的微創(chuàng)化和無創(chuàng)化，拋棄手術(shù)刀或許才是外科醫(yī)生的最高境界。

當(dāng)醫(yī)生的，必須懷有惻隱之心，看到脊柱腫瘤患者痛苦、絕望的表情，就不能容忍他們坐以待斃。我們常講，醫(yī)生要把病人當(dāng)上帝，其實病人也把醫(yī)生當(dāng)上帝。如果能把他們的病治好，他們真會拿你當(dāng)救命恩人。做醫(yī)生，必須擔(dān)起救死扶傷的責(zé)任，對得起病人的這份信任和期待。（仰東萍整理）

劉忠軍，全國人大代表，主任醫(yī)師，教授，博士生導(dǎo)師，現(xiàn)任北京大學(xué)第三醫(yī)院骨科主任、脊柱外科研究所所長。AO國際脊柱外科學(xué)會中國理事會主席、中國康復(fù)醫(yī)學(xué)會脊柱脊髓專業(yè)委員會主任委員、中國醫(yī)師協(xié)會骨科醫(yī)師分會副會長、中華醫(yī)學(xué)會骨科分會委員。擅長脊柱外科各種疾病的診治，重點為脊柱退行性疾?。i椎病、腰椎滑脫、腰椎管狹窄等）、脊柱腫瘤、脊柱畸形、創(chuàng)傷的診治及微創(chuàng)手術(shù)的開展，尤以脊柱疑難病癥的手術(shù)治療見長。

劉忠軍，1982年12月畢業(yè)于北京醫(yī)學(xué)院（現(xiàn)北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部）醫(yī)學(xué)系，獲學(xué)士學(xué)位。1988年8月至1989年9月在美國學(xué)習(xí)脊柱外科臨床與實驗研究。1991年9月至1992年11月在英國研修臨床脊柱外科，1992年晉升為副主任醫(yī)師及副教授，并擔(dān)任骨科副主任職務(wù)。1997年任北京大學(xué)第三醫(yī)院骨科主任醫(yī)師，1999年擔(dān)任骨科主任及脊柱外科研究所所長，2004年至現(xiàn)在擔(dān)任北京大學(xué)第三醫(yī)院大外科主任。