3D打印技术又称增材制造，是快速成型技术的一种，是一种以数字模型文件为基础，运用各种可黏合材料，通过逐层打印方式来构建实体的技术。3D打印技术包括激光或电子束烧结熔化技术、热熔挤压沉积制造技术和光聚合式成型技术等。19世纪80年代，3D打印技术开始应用于基于CT扫描数据的实物模型打印。近年来，3D打印技术逐步在临床开展应用，从3D打印模型到3D打印导板、3D打印假体，均展现出了良好治疗结果，有利于实现骨科疾病的个性化、精准化诊治。本文就3D打印技术在骨科中的常见应用情况进行简单介绍。
上图为3D打印桡骨远端骨折模型。（来自临床）
3D打印模型在骨科中的应用
3D打印模型的制作：一般需要收集患者打印部位的薄层CT数据，以DICOM格式导入计算机Mimics软件进行处理，运用软件设计出3D打印模型，利用3D打印机打印出1：1等比例的实物模型。目前3D打印模型主要用于解剖教学、术前沟通以及术前手术规划等。某些部位骨折周围解剖结构比较复杂，利用3D打印模型可以反复进行术前手术规划，能够确保术中精准操作，减少神经、血管损伤风险，对于提高手术操作速度，加快患者术后快速康复有一定助力。3D打印模型个性化定制特点使得患者及家属可以更好的了解病情，通俗易懂，有利于术前的沟通交流，可以避免一定的医患矛盾。
上图为桡骨上段旋转畸形患者利用3D打印个性化导航模块进行微创锥形截骨治疗。（来自参考文献2）
3D打印截骨导板在骨科中的应用
3D打印截骨导板的制作：3D打印个性化截骨导板的制备首先是要获取患者的薄层CT扫描图像，将图像信息导入Mimics软件中进行三维重建，通过镜像技术将健侧的图像与畸形侧的图像进行叠加，明确畸形的位置和畸形程度。随后，在畸形愈合区域设置虚拟切割平面，旋转移动切割下的骨块让其与健侧相匹配， 设计出个性化的3D打印截骨导板，利用3D打印机打印出导板实物。目前3D打印截骨导板主要用于骨折畸形愈合、关节炎的保关节截骨矫形治疗以及关节置换术中截骨等。每个患者存在个体间的差异，病情的严重程度各不相同，经验性的截骨对于术者的考验较大，3D打印截骨导板的临床应用使得许多复杂截骨手术变得更加简单，大大节省了手术时间，即使是低年资医师也能轻松完成，精准的截骨精度实现了术后良好功能恢复。
上图为3D打印导航导板在跟骨骨折手术中的应用。（来自临床）
3D打印导航导板在骨科中的应用
3D打印导航导板的制作：首先是骨折部位影像学资料的获取，通常选择薄层CT扫描图像，以DICOM格式导入到专业3D打印导航导板设计软件，比如Mimics软件，在软件上进行骨折部位的模型重建，并进行模拟复位，规划确定内固定物置入位置及轨迹，测量内固定物长度，设计贴合体表的3D打印导航导板，通过柱状导航孔道可以精准高效的置入克氏针或螺钉等内固定物，生成STL格式文件并输入到3D打印机，利用3D打印材料，例如光敏树脂等，打印1：1等比例的3D打印实体导航导板。目前3D打印导航导板已广泛用于脊柱骨折、骨盆骨折、股骨颈骨折以及跟骨骨折等内固定物的置入，3D打印导航导板辅助治疗各类骨折为临床医师提供了一种新的选择，该操作内固定物置入更加准确，手术时间短，术后机体可以实现更加快速康复，可以有效减少术中、术后相关骨折并发症的发生率，治疗效果令人满意。
3D打印假体的制作：将CT数据导入Mimic软件，构建三维模型，随后利用图像融合技术，将健侧图像镜像至患侧，根据截骨范围或骨缺损范围及形态设计假体初步形状，利用各种金属材料在3D打印机进行打印。目前3D打印假体主要用于各种类型的骨缺损，比如创伤性骨缺损、骨肿瘤切除术后骨缺损、感染性骨缺损等以及各类关节置换的假体。3D打印假体上构建超多孔固定界面，从而有利于骨长入。个性化的假体设计匹配度更好，为临床解决复杂的骨缺损问题提供了一种良好的治疗方案，深受广大临床医师的喜爱。
目前3D打印技术临床推广应用也存在一定问题，比如3D打印设备价格昂贵；3D打印材料有待进一步开发；实体打印需要一定时间，不能满足急症患者的需求；临床应用会大大增加患者的花费问题等。3D打印技术在骨科中的应用仍在不断探索开发，具有巨大的应用前景，值得期待。
参考文献
[1]张成，李超，安超，等.3D打印技术在矫形康复治疗中的应用[J].医疗卫生装备，2022, 43(2):93-97,108
[2]张成，陈树涛，高武长.3D打印截骨导板在截骨矫形中的应用研究[J].医疗卫生装备，2020, 41(3):98-101
声明：本文由Zhangcheng原创，仅用于学习交流，未经授权禁止转载！
