日前，在西安交通大學的科技成果發布會上，西安交大主持獲得陜西省科學技術獎勵一等獎的“3D打印技術重建脊柱脊髓功能的臨床應用與相關研究成果”和“微納尺度典型金屬材料的力學特性及其內在機理”兩個項目團隊成員介紹了項目的相關情況。

關于3D打印技術重建脊柱脊髓功能的臨床應用與相關研究成果，“這個項目結合金屬3D打印技術，開發出個性化穹窿頂鈦籠式人工頸椎，在國際上創新性提出了椎體次全切術后可動人工椎體-椎間盤復合體植入、重建椎體運動單位功能的理念，研制出可動人工頸椎假體和人工寰齒關節。”該項目的團隊成員西安交通大學醫學院第二附屬醫院主治醫師蔡璇說到。

由于傳統鈦籠塌陷率高，并發癥多，“研發3D打印個性化穹窿頂鈦籠，精準度更高，降低塌陷率，提高了手術療效。”蔡璇介紹到，目前經過200余例的臨床應用，隨訪資料證實鈦籠塌陷等并發癥發生率從大約90%降低到10%，較傳統鈦籠的塌陷發生率顯著下降。

關于可動的人工頸椎的優勢，“與傳統融合術相比，可動的人工頸椎成功保留頸椎側屈及旋轉活動度、降低鄰近節段應力，并且能長期維持頸椎生物力學的穩定性，這就為解決頸椎次全切、減壓融合術后活動度喪失這一世界性難題提供新思路。”蔡璇說到，在2016年，他們開展了世界首例可動人工寰樞關節置換術，“術后患者疼痛癥狀緩解，神經功能恢復，頸椎旋轉運動得到很好的保留，這是相較于一般的傳統手術*大的優勢。”

微納尺度典型金屬材料的力學特性及其內在機理項目團隊成員劉博宇介紹，社會發展對功能器械小型化的強勁需求推動著微納米科技的快速發展，對高性能長壽命器件的設計需求期望微納尺度材料結構與性能的理論知識體系盡快得以系統建立。把這些微納米材料中固有的缺陷給修復掉，就像是給金屬材料“做按摩”。“但是，迄今為止并沒有成熟的理論體系來描述微納尺度材料的力學特性及內在機理。”

“一方面，我們系統研究了典型金屬材料在微納尺度下的力學特性及其潛在的物理機理，另一方面根據其塑性變形機理提出了有針對性的強韌化策略。”劉博宇說到，“我們研究發現，通過低力度、多次數加載，可以把這些微納米材料中固有的缺陷給修復掉，經過修復之后的金屬材料就能達到一個非常高的水平，我們的手機、電腦中大規模集成的元器件的零件都處于微納米的尺度，通過我們的研究發現，這些微納米尺度下的缺陷是可以被修復的。”